Questo documento introduce la progettazione e l'implementazione di un contatore intelligente monofase- con rilevamento della connessione inversa di cavi sotto tensione e neutro, analizza le caratteristiche del contatore intelligente con connessione inversa di cavi sotto tensione e neutro e spiega la progettazione software e hardware e lo schema di implementazione del contatore intelligente, in particolare la progettazione hardware e software e lo schema di implementazione del rilevamento della connessione inversa di cavi sotto tensione e neutro.
Parole chiave: contatore intelligente monofase-; Collegamento inverso di cavi attivi e neutri; G80F924
Contenuto:
2. Progettazione dell'hardware del misuratore
2.1 Circuito di misurazione
3.Principio di rilevamento inverso dei cavi sotto tensione e neutri dei contatori intelligenti
3.1 Effetti negativi del collegamento inverso dei cavi sotto tensione e neutro
1. Introduzione
Sebbene sul mercato siano disponibili vari contatori intelligenti monofase- in grado di soddisfare le diverse esigenze dei clienti, non esiste alcun prodotto correlato in grado di generare un allarme quando i cavi sotto tensione e neutro sono collegati in modo inverso. C'è urgente bisogno di un contatore in grado di allarmare e avvisare i tecnici dell'installazione quando i fili sotto tensione e neutro sono collegati in modo inverso. Questo articolo tratta di un contatore intelligente monofase- in grado di rilevare la connessione inversa dei cavi sotto tensione e neutro.
2. Progettazione dell'hardware del misuratore
2.1 Circuito di misurazione
Il circuito di misurazione realizza l'acquisizione dei segnali di misurazione della tensione e della corrente. È costituito da un circuito di campionamento della tensione e due circuiti di campionamento della corrente. La corrente del filo sotto tensione viene immessa nell'ingresso AD differenziale Ib+, Ib- del chip di controllo principale attraverso lo shunt di campionamento in rame manganese e la rete passa-basso di resistori e condensatori; la corrente del filo neutro viene immessa nell'ingresso AD differenziale Ia+, Ia- del chip di controllo principale attraverso il trasformatore di corrente e la rete passa-basso di resistori e condensatori. L'alimentazione di rete è divisa dalla rete di resistori anteriore per realizzare la conversione da 220 V al segnale differenziale di tensione e infine immessa nella porta di ingresso differenziale AD del chip di controllo principale.
2.2 Circuito di alimentazione
Il circuito di alimentazione fornisce i vari alimentatori richiesti dal contatore intelligente, come mostrato nella Figura 4. Quando l'alimentazione di rete viene normalmente fornita, l'alimentazione viene emessa attraverso un circuito di conversione di un certo livello per alimentare il contatore; quando viene a mancare la linea neutra, per l'alimentazione viene utilizzata la batteria. Una volta che il software e l'hardware collaborano per gestire un basso consumo energetico, la batteria al litio integrata-può essere utilizzata per più di 15 anni.
2.3 Circuito a impulsi
Il circuito a impulsi realizza l'uscita di impulsi, che possono calibrare il misuratore e rilevare errori. Q5 è la modalità di uscita wireless della lampada a impulsi; E4 è la modalità di uscita cablata con isolamento dell'accoppiamento ottico.
2.4 Circuito di accumulo
Il circuito di memorizzazione realizza la misurazione e la gestione temporale dei dati e degli eventi correlati tramite EEPROM (memoria di sola lettura programmabile cancellabile elettricamente) e altri chip di memorizzazione e realizza la memorizzazione dei parametri di calibrazione e dei dati di potenza.
2.5 Circuito di allarme
Il circuito di allarme rileva segnali e allarmi esterni. Include il circuito di rilevamento dell'apertura del coperchio e il circuito di rilevamento magnetico. Emetterà un allarme quando il coperchio viene aperto o viene rilevato un campo magnetico esterno.
3.Principio di rilevamento inverso dei cavi sotto tensione e neutri dei contatori intelligenti
3.1 Effetti negativi del collegamento inverso dei cavi sotto tensione e neutro
1) Esiste un motto per il cablaggio interno di una presa a muro a tre-pin: neutro sinistro, sotto tensione destro e terra centrale. Pertanto, dopo aver inserito la spina a tre-pin, i cavi sotto tensione, neutro e di terra vengono fissati. Inoltre, il filo sotto tensione della spina a tre-poli è collegato all'interruttore dell'apparecchio elettrico. Poiché l'interruttore controlla il filo sotto tensione ma non il filo neutro, è meglio non collegare i fili sotto tensione e neutro al contrario. Inoltre, quando si sostituisce la spina bipolare-manca il filo di terra, il che rappresenta un pericolo per la sicurezza.
2) Sono presenti due punti di contatto sul portalampada a vite-. Il punto con una piccola area al centro è collegato alla linea di controllo (filo sotto tensione), mentre il punto con un'area a vite- larga è collegato al filo neutro. Se il filo sotto tensione è collegato alla posizione a vite-, l'area caricata è relativamente grande quando l'alimentazione è accesa, il che rappresenta un pericolo per la sicurezza.
3) Anche il cablaggio della protezione contro le perdite P singola è fissato con il filo sotto tensione a sinistra e il filo neutro a destra, e il punto corrispondente alla posizione N è sempre nello stato attivo. Se il filo sotto tensione è collegato, la parte inferiore dell'interruttore viene caricata indipendentemente dal fatto che venga premuto o fatto scattare, il che è molto pericoloso.
4. Conclusione
Il contatore intelligente in questo documento realizza il rilevamento della connessione inversa del filo sotto tensione e del filo neutro del contatore intelligente mono-fase. Attraverso la progettazione dell'hardware esterno e la porta AD dell'MCU per rilevare il valore della tensione con diversi metodi di cablaggio, per determinare se si verifica lo stato di connessione inversa del filo sotto tensione e del filo neutro.