Tento článek představuje návrh a implementaci jednofázového{0}} chytrého měřiče s detekcí zpětného připojení živých a nulových vodičů, analyzuje vlastnosti inteligentního měřiče se zpětným připojením živých a nulových vodičů a vysvětluje návrh softwaru a hardwaru a schéma implementace inteligentního měřiče, zejména návrh hardwaru a softwaru a schéma implementace detekce zpětného připojení živých a neutrálních vodičů.
Klíčová slova: Jednofázový-inteligentní měřič; Reverzní připojení živých a nulových vodičů; G80F924
Obsah:
2. Návrh hardwaru měřiče
2.1 Obvod měření
3.Princip zpětné detekce živých a nulových vodičů chytrých elektroměrů
3.1 Nežádoucí účinky zpětného zapojení živých a nulových vodičů
1. Úvod
Přestože na trhu existují různé jednofázové{0}}inteligentní měřiče, které dokážou splnit různé potřeby zákazníků, neexistuje žádný související produkt, který by dokázal alarmovat, když jsou živé a nulové vodiče zapojeny obráceně. Existuje naléhavá potřeba měřiče, který dokáže alarmovat a upozornit instalační techniky, když jsou živé a nulové vodiče připojeny obráceně. Tento článek se zabývá takovým jednofázovým{3}}chytrým měřičem, který dokáže detekovat obrácené zapojení živého a nulového vodiče.
2. Návrh hardwaru měřiče
2.1 Obvod měření
Měřicí obvod realizuje sběr napěťových a proudových měřicích signálů. Skládá se z jednoho obvodu vzorkování napětí a dvou obvodů vzorkování proudu. Proud živého vodiče je přiváděn do diferenciálního AD vstupu Ib+, Ib- hlavního řídicího čipu přes manganový měděný vzorkovací bočník a rezistor a kondenzátor s dolní propustí; proud nulového vodiče je přiváděn do diferenciálního AD vstupu Ia+, Ia- hlavního řídicího čipu přes proudový transformátor a nízkopropustnou síť rezistoru a kondenzátoru. Síťový výkon je rozdělen odporovou sítí vpředu, aby se realizoval převod z 220V na napěťový diferenciální signál, a nakonec vstup do AD diferenciálního vstupního portu hlavního řídicího čipu.
2.2 Napájecí obvod
Obvod napájecího zdroje poskytuje různé napájecí zdroje vyžadované inteligentním měřičem, jak je znázorněno na obrázku 4. Když je normálně napájeno ze sítě, je napájecí zdroj vyveden přes obvod pro konverzi určité úrovně pro napájení měřiče; při ztrátě neutrálního vedení se pro napájení použije baterie. Poté, co software a hardware spolupracují, aby zvládly nízkou spotřebu energie, lze vestavěnou lithiovou baterii- používat déle než 15 let.
2.3 Pulzní obvod
Impulzní obvod realizuje výstup pulsů, které mohou kalibrovat měřidlo a detekovat chyby. Q5 je režim bezdrátového výstupu pulzní lampy; E4 je režim kabelového výstupu s izolací optické vazby.
2.4 Úložný obvod
Paměťový obvod realizuje měření a časovou správu dat a souvisejících událostí prostřednictvím EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) a dalších paměťových čipů a realizuje ukládání kalibračních parametrů a dat o výkonu.
2.5 Alarmový obvod
Alarmový obvod detekuje externí signály a alarmy. Zahrnuje obvod detekce otevření krytu a obvod magnetické detekce. Při otevření krytu nebo při detekci vnějšího magnetického pole se spustí alarm.
3.Princip zpětné detekce živých a nulových vodičů chytrých elektroměrů
3.1 Nežádoucí účinky zpětného zapojení živých a nulových vodičů
1) Existuje motto pro vnitřní zapojení tří-kolíkové zásuvky: levý neutrální, pravý živý a střední zem. Takže po zapojení tří-kolíkové zástrčky jsou živé, neutrální a zemnící vodiče upevněny. Kromě toho je živý vodič tří{5}}kolíkové zástrčky připojen k vypínači elektrického spotřebiče. Protože spínač ovládá živý vodič, ale ne nulový vodič, je nejlepší nezapojovat živý a nulový vodič obráceně. Při výměně dvoužilové zástrčky navíc chybí zemnící vodič, což představuje bezpečnostní riziko.
2) Na šroubovém-objímce žárovky jsou dva kontaktní body. Bod s malou plochou uprostřed je připojen k řídicímu vedení (živý vodič) a bod s velkou plochou šroubového -typu je připojen k nulovému vodiči. Pokud je vodič pod proudem připojen ke šroubu-, je nabitá oblast po zapnutí relativně velká, což představuje bezpečnostní riziko.
3) Zapojení svodové ochrany jednoduchého P je také upevněno živým vodičem vlevo a nulovým vodičem vpravo a bod odpovídající poloze N je vždy v zapnutém stavu. Pokud je připojen živý vodič, spodní část spínače se nabíjí bez ohledu na to, zda je stlačena nebo vypnuta, což je velmi nebezpečné.
4. Závěr
Inteligentní měřič v tomto článku realizuje detekci obráceného připojení živého vodiče a nulového vodiče jednofázového inteligentního měřiče. Díky externímu hardwarovému designu a AD portu MCU detekuje hodnotu napětí při různých metodách zapojení, aby se zjistilo, zda dojde k opačnému stavu připojení živého vodiče a nulového vodiče.