具备过载保护的三相四线制电能计量计

1.一种具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：该三相四线制电能计量计包括中央控制器、显示器、电压比较器、断路控制器、流量检测器、抄表控制模块和电源，电压比较器与中央控制器连接，流量检测器同时与中央控制器和抄表控制模块连接，中央控制器同时与显示器、抄表控制模块和断路控制器连接，电源与中央控制器、电压比较器、断路控制器、流量检测器和抄表控制模块连接；
所述的中央控制器包括有DIP28封装的CPU芯片PIC16C57、三极管N2、N3、P1、P6、DIP8封装的集成电路93C46和电阻R32、R33、R26、R40、R24、R30、R29、R28、R41、R27，三极管P1、光电耦合器O2和所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57连接，三极管P1的发射极与电阻R23、R22连接，所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57的18脚、19脚和20脚分别与三极管N3、N2和P6连接，三极管N3、N2和P6的输出与断路控制器连接，所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、15脚和16脚与抄表控制模块连接，所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57的14脚与电压比较器连接；所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57的22脚、24脚和25脚分别与集成电路93C46的4脚、2脚和1脚连接。
2.根据权利要求1所述的具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：所述的电压比较器包括有集成电路393和电阻R4、R12、R11、R10、R9、R8、R7、R13、R3、R1、R2，电阻R4、R12、R11、R10、R9、R8、R7、R13、R3组成电阻桥电路，集成电路393的2脚与电阻R1、R2连接，集成电路393的3脚与电阻桥电路连接，集成电路393的1脚通过电阻R6与中央控制器连接。
3.根据权利要求1所述的具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：所述的断路控制器包括有三极管P2、P3、P4、P5、继电器和可控硅，三极管N3、N2、P6与中央控制器连接，三极管P2、P3、P4、P5的输出端构成桥路，继电器和可控硅连接在三极管P2、P3、P4、P5构成的桥路的中间。
4.根据权利要求1所述的具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：所述的流量检测器包括有DIP24封装的集成电路AD7755，光电耦合器01、03和电阻、电容；其中集成电路AD7755的1脚、2脚、3脚和22脚与光电耦合器01连接，集成电路AD7755的13脚、15脚、16脚、21脚及19脚分别与光电耦合器03连接，光电耦合器03与抄表控制模块连接，集成电路AD7755的4脚、5脚与由电阻R5、R2、R3、R4、电感CT、CT2组成的电阻桥连接，集成电路AD7755的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚通过电阻R7、R6、R45、R9、R10、R8和电容C13、C11、C5、C15与信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述的具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：所述的抄表控制模块包括有DIP24封装的集成电路E40301，所述DIP24封装的集成电路E40301的2脚、5脚、8脚、10脚、17脚、19脚、20脚和22脚与中央控制器的所述DIP28封装的CPU芯片PIC16C57对应连接。
6.根据权利要求1所述的具备过载保护功能的三相四线制电能计量计，其特征是：所述的电源包括整流桥B1、电容E3、C14、E5、E4、E2、E1和稳压集成电路7805、78L05，有二路电源，一路由电源变压器T3、电容E3、C14、E5、E4和稳压集成电路7805连接构成，一路由电容C4、电阻R44、二极管D1和稳压集成电路78L05连接构成。

技术领域\n本发明涉及一种住宅小区中使用的电能计量计，特别是一种具备过载保护的三相四线制电能计量计。\n背景技术\n目前，在住宅小区中人们开始大量的使用家用电器，家用电器均为单相用电，在某些特定的时间段家用电器的高负荷用电，使电源的三相负载严重不平衡，极易造成零线电流过大而烧断，因此造成用电压由220V的线路电压瞬间变成380V的高电压，致使该电网中的各种电器因电源电压过高而烧毁。\n过压原因：外电源是以三相四线方式供电，设L1、L2、L3均为相线，占用3条线，N为零线占用一条线，共四条线，相线与零线之间的线电压为220V，相线与相线之间的相电压为380V。按接线要求，L1、L2、L3三条相线可以接开关、保险丝等，零线上不能接开关或保险丝。\na、当三相用电时，即平衡用电时，在零线上没有电压、没有电流，即流过零线的电流之合为0，所以三相电使用平衡时，如：使用三相马达时与零线没有关系。\nb、当单相用电时，用一条相线与零线组成单相电源220V，在外电源零线是通的，在末端单相用电中使用开关K1`、K2`、K3`断开相线是合理的。即断K1`，负载R1与L1断开，R1与L2、L3都不会组成回路，R1处于零电位或地电位。若K1断开，负载R1与公共零或地断开，R1与L2、L3虽不能组成回路，但在带接地的设备供电线路中，负载R1将处于浮动状态，即处于相电压380V或对地构在相电压380V，这是危险的，因此在负载供电线路中开关断零线是不安全的。在相线、零线双断开关供电中，因开关故障只断了零线而没有断开相线是危险的，处在零线关断的状态时，线路中的用电器，电阻大的降压大，最先被烧毁，这样瞬间就会烧毁大量的用电器。电网三相供电不平衡的问题总是存在，严重的三相不平衡供电会形成零线电流过大而烧断。\n发明内容\n本发明的目的是要提供一种：在三相四线制供电的住宅区，零线断路也不会烧坏用电器的具备过载保护的三相四线制电能计量计。\n本发明的目的是这样实现的：该电能计量计包括中央控制器、显示器、电压比较器、断路控制器、流量检测器、抄表控制模块和电源，电压比较器与中央控制器连接，流量检测器同时与中央控制器和抄表控制模块连接，中央控制器同时与显示器、抄表控制模块和断路控制器连接，电源与中央控制器、电压比较器、断路控制器、流量检测器和抄表控制模块连接。\n所述的中央控制器包括有CPU(DIP28)、三极管(N2)、(N3)、(P1)、(P6)、集成电路(DIP8)和电阻，三极管(P1)与光电耦合器和CPU连接，三极(P1)的发射极与电阻连接，CPU的18脚、19脚和20脚分别与三极管(N3)、(N2)和(P6)连接，三极管(N3)、(N2)和(P6)输出与断路控制器连接，CPU的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、15脚和16脚与抄表控制模块连接，14脚与电压比较器连接；22脚、24脚和25脚分别与集成电路(DIP8)的4脚、2脚和1脚连接。\n所述的电压比较器包有集成电路393和电阻，电阻组成电阻桥电路，集成电路的2脚和3脚连接，集成电路的1脚通过电阻与中央控制器连接。\n所述的断路控制器包括有三极管(P2)、(P3)、(P4)、(P5)、继电器和可控硅，三极管与中央控制器连接，三极管的输出端构成桥路，继电器和可控硅连接在三极管构成的桥路的中间。\n所述的流量检测器包括有集成电路(DIP24)，集成电路的2脚、5脚、8脚、10脚、17脚、19脚、20脚和22脚与中央控制器的CPU对应连接。\n所述的抄表控制模块包括有集成电路(DIP25)、光电耦合器(01)(03)和电阻、电容，集成电路的1脚、2脚、3脚和13脚、14脚、15脚、16脚、21脚及19脚分别与光电耦合器连接，光电耦合器与抄表控制模块连接，4脚、5脚与电阻桥连接，6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚通过电阻和电容与信号输入端连接。\n所述的电源包括整流桥、电容和稳压集成电路，有二路电源，一路由电源变压器、电容和稳压集成电路连接构成，一路由电容、电阻、二极管和稳压集成电路连接构成。\n有益效果：由于采用了上述方案，流量检测器和电压比较器将检拾到的信号送至中央处理器，中央控制器实时监控电压比较器给出的电压比较信号，当电压高出设定电压时，给断路控制器择指令，断路控制器工作，切断火线；流量检测器的信号经中央控制器处理后，同时有二个用处，一是用于检测通过电表电流的流量，通过显示器对用电量进行计量显示，二是送到抄表控制模块，用于自动抄表控制，电源给所有的单元供电，在三相四线制供电的住宅区，零线断路也不会烧坏用电器，达到了本发明的目的。\n优点：住宅小区三相四线漏电断路器零线断路保护系统，在电能计量的配电线路中，对电能计量表设置过压保护功能，在进户配电箱总断路器设置有过压保护的两极两线漏电断路器，超出预置整定范围能自动断电。当电压恢复到预置整定范围，能够在预置设定的间隔时间内自动恢复供电，加上电路中原有的漏(触)电、过载、短路等保护功能，避免了过电压和频繁停、送电对用电器造成的损坏，保证了用电器的安全用电；该电能计量计具有良好的工艺性，工作安全可靠，使用方便，制作选材合理，成本低廉，符合标准化要求，应用范围广，有实用价值。\n附图说明\n图1为本发明的方框结构图。\n图2为发明的电路原理图。\n具体实施方式\n实施例1：该电能计量计包括中央控制器、显示器、电压比较器、断路控制器、流量检测器、抄表控制模块和电源，电压比较器与中央控制器连接，流量检测器同时与中央控制器和抄表控制模块连接，中央控制器同时与显示器、抄表控制模块和断路控制器连接，电源与中央控制器、电压比较器、断路控制器、流量检测器和抄表控制模块连接。\n所述的中央控制器包括有CPU DIP28、三极管N2、N3、P1、P6、集成电路DIP8和电阻，三极管P1与光电耦合器和CPU连接，三极P1的发射极与电阻连接，CPU的18脚、19脚和20脚分别与三极管N3、N2和P6连接，三极管N3、N2和P6输出与断路控制器连接，CPU的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、15脚和16脚与抄表控制模块连接，14脚与电压比较器连接；22脚、24脚和25脚分别与集成电路DIP8的4脚、2脚和1脚连接。\n所述的电压比较器包有集成电路393和电阻，电阻组成电阻桥电路，集成电路的2脚和3脚连接，集成电路的1脚通过电阻与中央控制器连接。\n所述的断路控制器包括有三极管P2、P3、P4、P5、继电器和可控硅，三极管与中央控制器连接，三极管的输出端构成桥路，继电器和可控硅连接在三极管构成的桥路的中间。\n所述的流量检测器包括有集成电路DIP24，集成电路的2脚、5脚、8脚、10脚、17脚、19脚、20脚和22脚与中央控制器的CPU对应连接。\n所述的抄表控制模块包括有集成电路DIP25、光电耦合器01、03和电阻、电容，集成电路的1脚、2脚、3脚和13脚、14脚、15脚、16脚、21脚及19脚分别与光电耦合器连接，光电耦合器与抄表控制模块连接，4脚、5脚与电阻桥连接，6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚和13脚通过电阻和电容与信号输入端连接。\n所述的电源包括整流桥、电容和稳压集成电路，有二路电源，一路由电源变压器、电容和稳压集成电路连接构成，一路由电容、电阻、二极管和稳压集成电路连接构成。本发明实施例中使用的CPU的型号为：PIC16C57；流量检测器中使用的集成电路DIP24的型号为AD7755；抄表控制模块中使用的集成电路DIP25的型号为E40301。