Tento článok predstavuje návrh a implementáciu jednofázového inteligentného elektromera s detekciou spätného pripojenia živých a neutrálnych vodičov, analyzuje vlastnosti inteligentného elektromera so spätným pripojením živých a neutrálnych káblov a vysvetľuje softvérový a hardvérový návrh a schému implementácie inteligentného elektromera, najmä návrh hardvéru a softvéru a schému implementácie detekcie spätného pripojenia živých a neutrálnych káblov.
Kľúčové slová: Jednofázový-inteligentný merač; Reverzné pripojenie živých a neutrálnych vodičov; G80F924
Obsah:
2. Návrh hardvéru merača
2.1 Merací obvod
3.Princíp spätnej detekcie živých a neutrálnych vodičov inteligentných meračov
3.1 Nepriaznivé účinky spätného zapojenia živých a neutrálnych vodičov
1. Úvod
Hoci na trhu existujú rôzne jednofázové{0}}inteligentné merače, ktoré dokážu uspokojiť rôzne potreby zákazníkov, neexistuje žiadny súvisiaci produkt, ktorý by dokázal alarmovať, keď sú živé a neutrálne vodiče pripojené opačne. Existuje naliehavá potreba merača, ktorý dokáže alarmovať a upozorniť inštalačných technikov, keď sú živé a neutrálne vodiče pripojené opačne. Tento článok sa zaoberá takýmto jednofázovým inteligentným meračom-, ktorý dokáže rozpoznať opačné prepojenie živého a neutrálneho vodiča.
2. Návrh hardvéru merača
2.1 Merací obvod
Merací obvod realizuje zber napäťových a prúdových meracích signálov. Pozostáva z jedného napäťového vzorkovacieho obvodu a dvoch prúdových vzorkovacích obvodov. Prúd živého vodiča sa privádza do diferenciálneho AD vstupu Ib+, Ib- hlavného riadiaceho čipu cez mangánový medený vzorkovací bočník a dolnopriepustnú sieť odporu a kondenzátora; prúd neutrálneho vodiča sa privádza do diferenciálneho AD vstupu Ia+, Ia- hlavného riadiaceho čipu cez prúdový transformátor a dolnopriepustnú sieť rezistora a kondenzátora. Napájanie zo siete je rozdelené odporovou sieťou vpredu, aby sa realizovala konverzia z 220 V na napäťový diferenciálny signál a nakoniec vstup do AD diferenciálneho vstupného portu hlavného riadiaceho čipu.
2.2 Napájací obvod
Obvod napájacieho zdroja poskytuje rôzne napájacie zdroje požadované inteligentným meračom, ako je znázornené na obrázku 4. Keď je napájanie zo siete normálne napájané, napájací zdroj je vyvedený cez obvod na konverziu určitej úrovne na napájanie merača; pri strate neutrálneho vedenia sa na napájanie použije batéria. Po spolupráci softvéru a hardvéru na zvládnutí nízkej spotreby energie je možné vstavanú-lítiovú batériu používať viac ako 15 rokov.
2.3 Pulzný obvod
Impulzný obvod realizuje výstup impulzov, ktoré môžu kalibrovať merač a detekovať chyby. Q5 je režim bezdrôtového výstupu pulznej lampy; E4 je režim káblového výstupu s izoláciou optickej väzby.
2.4 Úložný okruh
Pamäťový obvod realizuje meranie a riadenie času údajov a súvisiacich udalostí prostredníctvom EEPROM (Electrally Erasable Programmable Read Only Memory) a iných pamäťových čipov a realizuje ukladanie kalibračných parametrov a údajov o výkone.
2.5 Poplachový obvod
Alarmový obvod detekuje externé signály a alarmy. Zahŕňa obvod detekcie otvorenia krytu a obvod magnetickej detekcie. Pri otvorení krytu alebo pri detekcii vonkajšieho magnetického poľa sa spustí alarm.
3.Princíp spätnej detekcie živých a neutrálnych vodičov inteligentných meračov
3.1 Nepriaznivé účinky spätného zapojenia živých a neutrálnych vodičov
1) Vnútorné zapojenie trojkolíkovej zásuvky v stene má motto: ľavý neutrálny, pravý živý a stredný zemný vodič. Takže po zasunutí trojkolíkovej zástrčky- sú vodiče pod napätím, nulový vodič a uzemnenie upevnené. Navyše, živý vodič troj{5}}kolíkovej zástrčky je pripojený k vypínaču elektrického spotrebiča. Pretože spínač ovláda živý vodič, ale nie neutrálny vodič, je najlepšie nepripájať živý a neutrálny vodič naopak. Okrem toho pri výmene dvojžilovej zástrčky chýba uzemňovací vodič, čo predstavuje bezpečnostné riziko.
2) Na skrutkovom- držiaku lampy sú dva kontaktné body. Bod s malou oblasťou v strede je pripojený k riadiacemu vodiču (živý vodič) a bod s veľkou oblasťou typu skrutky- je pripojený k neutrálnemu vodiču. Ak je vodič pod napätím pripojený k polohe skrutkového-typu, nabitá oblasť je po zapnutí relatívne veľká, čo predstavuje bezpečnostné riziko.
3) Zapojenie jedinej ochrany proti úniku P je tiež upevnené živým vodičom vľavo a nulovým vodičom vpravo a bod zodpovedajúci polohe N je vždy v zapnutom stave. Ak je pripojený živý vodič, spodná časť spínača sa nabíja bez ohľadu na to, či je stlačený alebo vypnutý, čo je veľmi nebezpečné.
4. Záver
Inteligentný merač v tomto dokumente realizuje detekciu spätného spojenia živého vodiča a neutrálneho vodiča jednofázového inteligentného merača-. Prostredníctvom externého hardvérového dizajnu a AD portu MCU na detekciu hodnoty napätia pri rôznych spôsoboch zapojenia, aby sa zistilo, či dôjde k opačnému stavu pripojenia živého vodiča a neutrálneho vodiča.