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电能表为什么要使用火线作为GND呢?

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出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 15:31:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近想自己做个电表,看了很多图,都是使用火线作为GND



这有什么说法吗?我感觉很不安全啊        另外,普通电表如果火线  零线对调会有什么影响吗?

我看到很多电表的计量芯片采用阻容降压的方式供电



在这里,自然使用火线作为了GND。   但是我还要带一个继电器和别的电路,阻容降压的输出功率显然不够。那么,如果我使用变压器降压,次级线圈经全桥整流后怎么处理GND和火线的关系?

直接接在一起?没问题吗?         如果用开关电源呢?

当然,有个省事的办法,采样全部使用互感器。但这个方案成本较高,而且行业内也很少这么做。

所以我就想弄懂,如果采用变压器或者开关电源模块,怎么处理火线和GND的关系。

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出0入8汤圆

发表于 2014-2-12 16:15:49 | 显示全部楼层
防止单火线偷电

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-2-12 16:43:07 | 显示全部楼层

防止单火线偷电的措施应该是采样火线电流。

这个图上有。但为什么不用零线作为GND呢?

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 16:46:34 | 显示全部楼层
1,电能表只能测试火线电流;如果测试零线电流,当用户家里不接零线,而将零接地使用时,这样电能表就没有办法计量了(电表零线上的电流为0)!
2,基于成本考虑,电能表一般采用锰铜测量电流,这样测量的信号也只能以火线为参考!
3,都装在电表内部,人是无法触摸的,所以也不存在安全问题!
4,如果用变压器降压,次级的地接到火线上即可!

另:
调试时,请注意一定要使用隔离变压器,否则会烧坏设备、开发工具、示波器!

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 17:07:03 | 显示全部楼层
现在大多数方案都是锰铜方案,电流采样都是从火线锰铜上取(火线信号直接进入单片机)差模信号,如果零线做参考地,岂不是火线和零线短路,计量芯片瞬间烧毁!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-2-12 17:24:05 | 显示全部楼层
abbott 发表于 2014-2-12 16:46
1,电能表只能测试火线电流;如果测试零线电流,当用户家里不接零线,而将零接地使用时,这样电能表就没有 ...

唉,小时候被220V“咬”过,到现在都一直发怵。这整个板子都是高压,调试程序都是个关系到人命的事。

次级的地接到火线上?等买下元件了试一试。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-2-12 17:26:23 | 显示全部楼层
ningsnail 发表于 2014-2-12 17:07
现在大多数方案都是锰铜方案,电流采样都是从火线锰铜上取(火线信号直接进入单片机)差模信号,如果零线做 ...

这么说,如果在不偷电的情况下,电能表的火线零线可以对调接上去了?

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 17:38:11 | 显示全部楼层
renpeng009 发表于 2014-2-12 16:43
防止单火线偷电的措施应该是采样火线电流。

这个图上有。但为什么不用零线作为GND呢? ...

好主意啊,对于那种老式的机械电表这招不错,



回头试试,取火线,然后加一节能灯负载到自来水管上试试

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 17:51:32 | 显示全部楼层
交流电中不纯在GND

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-2-12 18:33:23 | 显示全部楼层
lengshuicha 发表于 2014-2-12 17:51
交流电中不纯在GND

我的意思是   电表中的  芯片啥的GND实际上就是火线。

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 21:57:19 | 显示全部楼层
现在的很多芯片都有即从火线采集信号又从零线采集信号的功能,所不同的是他们有相位差异。    试想,现在市场上有很多基于电能表芯片的智能电量采集插座,如果火线零线插反了是不是电量采集功能还就没有了?   当然不是, 用户不可能使用前还有先判断那根是火,哪根是零。   

当然,理论上设计原理图时,锰铜采样电阻都会显示标在火线上。

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 22:18:40 | 显示全部楼层
如果用零线作为控制电路的GND,那么火线上的取样电阻(锰铜片)的取样电压会悬浮在AC220V上,没法进入测量电路,即使有办法进行这样高电压的悬浮取样,那么成本将会上升几倍到十几倍,完全没有必要,火线作为GND对用户来说没有任何安全问题,对于调试来说也不是问题,一方面可以通过变压器隔离,另一方面也可以在调试时火线零线互换。
如果你想把GND放在零线上,那么你可以考虑一下电路怎么设计,复杂程度会提高很多倍(前提是取样电阻在火线)
电度表火线零线互换不影响工作,只是这样做用户就可以很方便的窃电。
另外同4楼,LZ调试时务必使用隔离变压器保证你和你的仪器安全

出0入0汤圆

发表于 2014-2-12 22:22:31 | 显示全部楼层
另外带继电器用阻容降压也没问题,我手头就有一个带定时的计量插座,带10A继电器,只要继电器不是特别大就可以
变压器输出一端接火线没问题,开关电源一般情况下没问题,可能需要考虑一下Y电容以及分布电容的影响。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-2-12 22:46:41 | 显示全部楼层
luld 发表于 2014-2-12 22:22
另外带继电器用阻容降压也没问题,我手头就有一个带定时的计量插座,带10A继电器,只要继电器不是特别大就 ...

明白了不少

出0入0汤圆

发表于 2014-2-13 12:19:05 | 显示全部楼层
renpeng009 发表于 2014-2-12 17:26
这么说,如果在不偷电的情况下,电能表的火线零线可以对调接上去了?

当然可以的!这个时候计量的零线电流,正常情况下,零线电流和火线电流是相等的!

出0入0汤圆

发表于 2014-2-13 12:29:29 | 显示全部楼层
就是楼上说的锰铜电流采样的问题,如果用电流互感器进行电流采样,哪个为地就不重要了。

出5入14汤圆

发表于 2014-2-13 12:43:54 | 显示全部楼层
我的理解是:对于电表而言,一根火线和零线形成的回路,哪个为地都一样 —— 但对偷电的就不一样了,所以电表都用活线为地。

出0入8汤圆

发表于 2014-2-13 12:53:23 | 显示全部楼层
gprs_new 发表于 2014-2-12 17:38
好主意啊,对于那种老式的机械电表这招不错,


总闸都有漏电保护的。 你一接  搞不好就整个跳闸。  不过还的看你接的功率多大。

出0入28汤圆

发表于 2020-7-5 11:35:44 来自手机 | 显示全部楼层
楼主这个电能表芯片啥型号?

出0入0汤圆

发表于 2020-7-5 15:01:14 | 显示全部楼层
火线零线都可以啊,如果防窃电,那就用火线啊,至于gnd要么是零,要么是火,单片机的地连到火线或零线,你的调试器都要隔离调试的

出0入0汤圆

发表于 2020-7-5 15:03:01 | 显示全部楼层
你的变压用非隔离芯片就行,经济小巧

出0入0汤圆

发表于 2020-7-6 09:32:11 | 显示全部楼层
这个是数字地,跟模拟地有区别,采样用的。

出0入0汤圆

发表于 2020-7-15 23:04:30 | 显示全部楼层
单相表火线零线上的电流相等,如果考虑防窃电,那就用火线取电流。单片机的地连到火线或零线也无所谓,都可以正常工作,调试时使用标准源隔离即可。

出0入0汤圆

发表于 2020-7-16 07:02:57 | 显示全部楼层
我前几天看了一个功率表图,也在奇怪怎么是火线作为阻容降压的地线.

出5入0汤圆

发表于 2020-7-16 08:49:34 | 显示全部楼层
自己做个电表还是用CT安全一些,毕竟涉及到调试测试。

出0入0汤圆

发表于 2022-7-29 11:15:00 | 显示全部楼层
“现在大多数方案都是锰铜方案,电流采样都是从火线锰铜上取(火线信号直接进入单片机)差模信号,如果零线做参考地,岂不是火线和零线短路,计量芯片瞬间烧毁!”
5楼说的是正确的。
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