본 논문에서는 활선과 중성선의 역접속을 감지하는 단상 스마트 미터의 설계 및 구현을 소개하고, 활선과 중성선의 역접속을 갖춘 스마트 미터의 특성을 분석하고, 스마트 미터의 소프트웨어 및 하드웨어 설계와 구현 방식, 특히 활선과 중성선의 역방향 연결을 감지하는 하드웨어 및 소프트웨어 설계와 구현 방식을 설명합니다.
키워드: 단상-스마트 미터; 라이브 및 중성선의 역방향 연결; G80F924
콘텐츠:
3. 스마트 미터의 활선 및 중성선 역검출 원리
3.1 활선과 중성선의 역접속으로 인한 부작용
1. 소개
시중에는 고객의 다양한 요구를 충족할 수 있는 다양한 단상 스마트 미터가 있지만 활선과 중성선을 반대로 연결할 때 경보를 울리는 관련 제품은 없습니다. 활선과 중성선이 반대로 연결되면 설치 기술자에게 경보를 울리고 프롬프트를 표시할 수 있는 미터가 시급히 필요합니다. 이 기사에서는 활선과 중성선의 역방향 연결을 감지할 수 있는 단상 스마트 계량기에 대해 설명합니다.
2. 미터 하드웨어 설계
2.1 계량 회로
계량 회로는 전압 및 전류 계량 신호 획득을 실현합니다. 이는 하나의 전압 샘플링 회로와 두 개의 전류 샘플링 회로로 구성됩니다. 활선 전류는 망간 구리 샘플링 션트와 저항기 및 커패시터 저역 통과 네트워크를 통해 주 제어 칩의 차동 AD 입력 Ib+, Ib-에 입력됩니다. 중성선 전류는 변류기와 저항 및 커패시터 저역통과 네트워크를 통해 주 제어 칩의 차동 AD 입력 Ia+, Ia-에 입력됩니다. 주 전원은 앞의 저항 네트워크로 나누어 220V에서 전압 차동 신호로의 변환을 실현하고 최종적으로 주 제어 칩의 AD 차동 입력 포트에 입력됩니다.
2.2 전원 회로
전원 공급 회로는 그림 4와 같이 스마트 미터에 필요한 다양한 전원 공급 장치를 제공합니다. 주 전원이 정상적으로 공급되면 전원 공급 장치는 일정 수준의 변환 회로를 통해 출력되어 미터에 전원을 공급합니다. 중성선이 끊어지면 배터리가 전원 공급에 사용됩니다. 소프트웨어와 하드웨어가 협력하여 낮은 전력 소비를 처리하면 내장된-리튬 배터리를 15년 이상 사용할 수 있습니다.
2.3 펄스 회로
펄스 회로는 미터를 교정하고 오류를 감지할 수 있는 펄스 출력을 실현합니다. Q5는 펄스 램프의 무선 출력 모드입니다. E4는 광 커플링 절연 유선 출력 모드입니다.
2.4 저장 회로
저장 회로는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 기타 저장 칩을 통해 데이터 및 관련 이벤트의 측정 및 시간 관리를 실현하고 교정 매개변수 및 전력 데이터의 저장을 실현합니다.
2.5 경보 회로
알람 회로는 외부 신호와 알람을 감지합니다. 여기에는 덮개 열림 감지 회로와 자기 감지 회로가 포함됩니다. 덮개가 열리거나 외부 자기장이 감지되면 경보가 울립니다.
3. 스마트 미터의 활선 및 중성선 역검출 원리
3.1 활선과 중성선의 역접속으로 인한 부작용
1) 3-핀 벽면 소켓의 내부 배선에는 왼쪽 중립, 오른쪽 라이브 및 중간 접지라는 모토가 있습니다. 따라서 3-핀 플러그를 꽂은 후 활선, 중성선 및 접지선이 고정됩니다. 또한 3-핀 플러그의 활선이 전기 제품의 스위치에 연결됩니다. 스위치는 활선을 제어하지만 중성선을 제어하지 않기 때문에 활선과 중성선을 반대로 연결하지 않는 것이 가장 좋습니다. 더욱이, 2-코어 플러그를 교체할 때 접지선이 없어 안전상 위험할 수 있습니다.
2) 나사-형 램프홀더에는 접점이 2개 있습니다. 중앙에 작은 면적을 갖는 지점은 제어선(활선)에 연결되고, 나사- 형태의 면적이 큰 지점은 중성선에 연결됩니다. 활선을 나사-형 위치에 연결하면 전원을 켰을 때 충전되는 면적이 상대적으로 넓어 안전에 위험할 수 있습니다.
3) 단일 P 누전 방지 배선도 왼쪽의 활선, 오른쪽의 중성선으로 고정되어 있으며 N 위치에 해당하는 지점은 항상 ON 상태입니다. 활선이 연결되어 있으면 스위치를 눌렀을 때나 걸려 넘어졌을 때 스위치 하단에 충전이 되어 매우 위험합니다.
4. 결론
본 논문의 스마트 미터는 단상 스마트 미터의 활선과 중성선의 역접속 감지를 구현합니다.- 외부 하드웨어 설계와 MCU의 AD 포트를 통해 다양한 배선 방법에서 전압 값을 감지하고 활선과 중성선의 역접속 상태가 발생하는지 여부를 확인합니다.