[实用新型]一种三相超宽量程计量电路和电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气计量领域，尤其涉及一种三相超宽量程计量电路和电能表。

背景技术

三相电能表是广泛应用于三相电用户的电能计量产品，三相计量电路是三相表重要组成部，它决定了电能表的计量可靠性和计量精度的电能表的决定参数，本设计（实用新型）通过改进产品设计计量线路的方法，提升计量线路计量范围。

一般作法采用专用的计量芯片设计，如珠海矩力的ATT7022和ATT7026系列、ADI公司的ADE7758及扩展芯片等通用电能计量芯片。但这类芯片计量电流宽度（动态范围）在1000：1内误差小0.1%，由此产生的电能表最大计量宽度从0.02%Ib-10Ib，即电能表的最大量程为10倍。

由此在电能表的生产、销售、使用全过程中，电能表产生很多种量程的规格如电能表有1(10)A、5(30)A、10(60)A、20(100)A等多种规格，其过载倍数一般都在标定电流的6～10倍，准确计量范围在1%Ib～1.2Imax，准确计量电流的动态范围最大为1000:1。

Ib为电能表计量的其本电流，它是电能计量的基本电流。Imax为电能表的最大电流，它是电能表工作的最大范围值，计量精度按照国家标准GBT17215.321-2008交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和2级）、GBT17215.322-2008交流电测量设备特殊要求第22部分：静止式有功电能表（0.2S级和0.5S级）、GBT17215.323-2008交流电测量设备特殊要求第23部分：静止式无功电能表（2级和3级）等相关的国家标准。

电力用户在在采购、使用三相电能表时候，要根据不同的使用要求，分别采购多种满足不同现场需求的电能表，不同电流规格的电能表大大的增加了电力管理用户在电能表使用、管理、维护等各个环节的难度及工作量。

同时生产厂家在备货时也需根据客户需求，设计生产各种规格产品，同样涉及到采购、生产、库存、供货等多个环节。

在现阶段而言，缺少一种能够大范围覆盖测量范围，拥有超宽量程的电能表。

实用新型内容

本实用新型提出了一种通过三组微型互感器采样输入三相电的电流值和采用电阻分压网络采样输入三相电的电压值，通过计量芯片进行计量的超宽量程计量电路和电能表。

为实现上述设计，本实用新型采用以下技术方案：

一方面采用一种三相超宽量程计量电路，包括采样电路和计量芯片，所述采样电路包括采集三相电的电流值的三个电流采样电路和采集三相电的电压值的三个电压采样电路，所述计量芯片为型号MSP430F47187的芯片U1，每个所述电流采样电路包括一个电流互感器、电阻R21、电阻R76、电阻R97、电阻R100、电容C20、电容C24；所述电阻R76的一端和电流互感器的次级线圈的一端、电阻R21的一端相连，电阻R76的另一端和电阻R97的一端、电容C20的一端、电容C24的一端相连并接地；电阻R97的另一端和电流互感器的次级线圈的另一端、电阻R100的一端相连；电阻R21的另一端、电容C20的另一端接一输出端，电阻R100的另一端、电容C24的另一端和接另一输出端；第一个电流采样电路的一输出端和芯片U1的引脚10相连，另一输出端和芯片U1的引脚11相连；第二个电流采样电路的一输出端和芯片U1的引脚12相连，另一输出端和芯片U1的引脚13相连；第三个电流采样电路的一输出端和芯片U1的引脚14相连，另一输出端和芯片U1的引脚15相连；每个所述电压采样电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R6、电阻R7、电容C9和电容C10；所述电阻R3的一端为电压采样电路的输入端，电阻R3的另一端和电阻R5的一端、电阻R6的一端、电阻R4的一端相连，电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的一端、电容C9的一端、电容C10的一端均接地；电阻R4的另一端、电容C9的另一端接一输出端，电阻R7的另一端、电容C10的另一端接另一输出端；第一个电压采样电路的一输出端和芯片U1的引脚1相连；另一输出端和芯片U1的引脚2相连；第二个电压采样电路的一输出端和芯片U1的引脚3相连，另一输出端芯片U1的引脚4相连；第三个电压采样电路的一输出端和芯片U1的引脚5相连，另一输出端和芯片U1的引脚6相连。

其中，所述电阻R3的参数为10kΩ±1%；电阻R4、电阻R7、电阻R21、电阻R100的参数均为1.2kΩ；电阻R5、电阻R6的参数均为2.4kΩ±1%；电阻R76、电阻R97的参数均为3.3Ω±1%，电容C9、电容C10、电容C20和电容C24的参数均为33nF/50V。