电能表为什么要使用火线作为GND呢?

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 15:31:23

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。

liwei_jlu · 发表于 2014-2-12 16:15:49

防止单火线偷电

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 16:43:07

liwei_jlu 发表于 2014-2-12 16:15
防止单火线偷电

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？

abbott · 发表于 2014-2-12 16:46:34

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！

ningsnail · 发表于 2014-2-12 17:07:03

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！

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 17:24:05

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。

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 17:26:23

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？

gprs_new · 发表于 2014-2-12 17:38:11

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

lengshuicha · 发表于 2014-2-12 17:51:32

交流电中不纯在GND

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 18:33:23

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。

WDZASHTA · 发表于 2014-2-12 21:57:19

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。

luld · 发表于 2014-2-12 22:18:40

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

luld · 发表于 2014-2-12 22:22:31

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。

renpeng009 · 发表于 2014-2-12 22:46:41

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

abbott · 发表于 2014-2-13 12:19:05

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！

ghbyes · 发表于 2014-2-13 12:29:29

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。

EMC菜鸟 · 发表于 2014-2-13 12:43:54

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。

kebaojun305 · 发表于 2014-2-13 12:53:23

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。

redworlf007 · 发表于 2020-7-5 11:35:44

楼主这个电能表芯片啥型号?

sq0101 · 发表于 2020-7-5 15:01:14

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

sq0101 · 发表于 2020-7-5 15:03:01

你的变压用非隔离芯片就行，经济小巧

hw0204 · 发表于 2020-7-6 09:32:11

这个是数字地，跟模拟地有区别，采样用的。

北国风光 · 发表于 2020-7-15 23:04:30

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。

shouqiang_zhang · 发表于 2020-7-16 07:02:57

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.

LinuxTux.China · 发表于 2020-7-16 08:49:34

自己做个电表还是用CT安全一些，毕竟涉及到调试测试。

qianbo407@163 · 发表于 2022-7-29 11:15:00

“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。

电能表为什么要使用火线作为GND呢?

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