[0001] 本发明多个实施例是关于插拔式电力采集设备，尤其是插拔式采集的电表或配变终端设备，属于电网电力系统技术。

[0002] 电力采集设备，例如电表是用于电网供电或营业部门对用电用户的用电行为和累积量进行读取的设备。在一般技术中，电表或配变终端集中安装在户外的表箱内。一个电表是由外壳和基座两部分相互封围而成构成电表的本体部分，而电力线通过设计在本体内部的端钮盒接入和接出零线和火线以构成负载回路中的计度环节。通常情况下为了节省内部空间，端钮盒需要安装在本体的一侧，一方面节省接线回路，另一方面使强电部分尽可能远离本体内部的其他电路板以及可能的电磁干扰。

[0003] 随着电力电网技术的不断改进，表的功能和电气性能的复杂化使得其内部电路板等器件越来越多，继而使得本体体积不断变大，影响了表本身的设计空间以及电气隔离设计。

[0024] 本发明较佳实施例是以结合附图的形式加以详尽说明，本发明的改进主要是在于：

[0025] 1、紧凑式设计的电表结构本体1(图1所示)。其电气功能部分是由此本体内部的一个信号采集PCB电路板加以限定。其中在本体内不设置零线N/火线L的端钮盒或接线端，而接线端部设置在表本体外部或可直接被替代，例如图2所示的背侧，其设计为导电插头11的形式。在一个实施例中，插头(或可称之为刀状电连接部)11的尺寸可不同于一般插头、插座的构造尺寸和构造角度，为了达到更小的连接内阻和更稳定的电接触，刀状部11的尺寸可更厚更长，同时可设计为镀锡铜材料，这样能够在与承座2电接触后由于内阻产生的温度而达到固定熔点后使得刀状部11与插孔之间形成更紧密的电接触。

[0026] 从图2的实施例来看，插头/刀状部11对于单相式表来说可设计为四个，而对于其他智能表来说，可设置为六个或更多。由于内部结构的简化，本体1的体积可以做到极大程度的缩小，例如从外部结构来区分，本体可以分为图3所示的显示段13，通讯段12和信号采集段14(一般情况下，通讯端12可直接设置在本体1的顶部，则可根据通讯规则的要求在本体顶部开口，方便选择性拆装不同的通讯模块)。例如，由于端钮盒是对于220V至380V的较高AC电压的接触端，因此在接触件的设计上采用较大体积的压接导电件和空间隔离设计，如果省去这个部分则表内部空间可极大程度简化。

[0027] 2、电表设备是以插拔方式组装。图2的侧视图绘示出由图1所示的单相电表本体1和与之构形相配合的承座2(承座2的基本形状并非限定为圆形，仅为了方便描绘用，且省却了外壳部分，仅绘示出关键组件)。本体1的底侧设有第一插头11，用于电气插装至承座1的对应四个插槽(图中未绘示)内，所述承座2又电气连接于电网电力线与电网用户负载之间。

[0028] 根据以上改进目的，作为本发明第一实施例，紧凑式单相表是由本体1和与之电气隔离的承座2相互拼合组成。其中，电表计量功能部分设置在所述本体1内，所述本体1通过其后背侧设置的插头11插拔式连接至外部承座的对应插槽内。

[0029] 进一步参照图1至5，承座2具有：承接于电网电力线与用户负载之间的互感器组件211(例如电流/电压互感器绕组)，它电连接于所述插槽，用于感应电力线上的交流电信号变化量；以及连接所述互感器组件211的取电电路212，用于将电力线交流电变换至直流电并通过所述插槽提供给上述本体1。

[0030] 所述计量功能部分具有：采样电路111，电连接至所述插头中至少一部分，感应引入所述本体交流电力线的电流和电压信号；计量电路113，连接所述采样电路以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机114，电气耦合所述的计量电路以处理所述积分运算值；电连接所述单片机的通讯电路115；以及直流变换电路112，将来自所述插槽提供的直流电变换成供给所述单片机114和通讯电路115用的+3.3V工作电压。

[0031] 作为本发明第二实施例，在一种电气插拔式计量设备中，承座2具有：排线槽28，用于在电网电力线100与用户负载间形成220V电气导通路径；以及接设于此排线槽28上的互感器组件211，它电连接于所述插槽，用于感应电力线上的交流电信号变化量。

[0032] 所述电气功能部分具有：取电电路212，通过所述插头获取上述电气导电路径上的交流电以变换至直流电；采样电路111，电连接至插头11，感应引入所述电气插拔式计量设备本体1交流电力线的电流和电压信号；计量电路113，连接所述采样电路以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机114，电气耦合所述的计量电路以处理所述积分运算值；以及电连接所述单片机的通讯电路115。

[0033] 在上述任一实施例中，每一插槽内设有卡口件，卡口的形状可以是图示形状，也可以是其它便于卡固插头的形状。卡口件包括第一卡口件21a，21b，22a或22b，以及第二卡口件26。这些第一卡口件是由成对设置的输入侧卡口件21a，21b和连接电网用户负载侧的卡口件22a，22b组成。上述的卡口件是嵌装在所述插槽内的对应卡口安装板23内。较佳地，第一、第二卡口件的构造互不相同，或者第一、第二卡口件的位置可相互对调。

[0034] 其中，按照本发明第一实施例，上述的第一卡口件包括了为本体1内的采样电路提供采样电压和电流输入的输入侧卡口件21a，21b和提供此电压、电流输出路径的输出侧卡口件22a，22b，第二卡口件26则作为向本体1内直流变换电路提供直流电压的接口。而按照本发明第二实施例，第一卡口件是由成对设置的连接电网电力线端的输入侧卡口件21a，21b和连接电网用户负载端的输出侧卡口件22a，22b组成，而第二卡口件26则作为排线槽28的通断开关。其中任一卡口件是嵌装在所述插槽内的对应卡口安装板23内。

[0035] 以卡口件21a为例，安装板23内形成多个金属狭槽，卡口件21a可沿着图示的H方向顺着这些狭槽嵌入图1中所示的卡口安装板23内，然后其另外一端由另一安装板25同样沿着H方向推向卡口安装板23从而将卡口件21a卡在承座2内。类似地，第二卡口件26的安装方式与其相同。对于每一卡口件，其形状可设计为图示形状，即类似于插头与插座之间的构形关系，表本体1沿着P纵向向下插入承座2以实现电气导通。

[0036] 在一个改进方面，所述承座2的安装板25又延伸至另一承座的至少一部分内，其中所述卡口安装板23是通过两个承座2的接触边界相互拼接后卡合固定。参照图4，安装板25延伸至另一承座或为另一承座的一部分，承座2需要成批固定在表箱或电气柜内。而在安装板25上为了实现能够在卸下本体1后取出或更换上述卡口件，一个安装板25上设置有间隔空间，以便能够逆着承座2表面安装方向(H方向)去除安装板25的一部分(例如图3中安装板25中央设置间隔空间，将安装板分为卡固上述卡口件的两个相等面积部分)，而在本发明实施例中，安装板25与卡口安装板23之间在接触拼接后，可使用穿线铅封加以锁定。

[0037] 参照图1，每一个第一卡口件具有一个钩状突出部，它具有图示中向卡口安装板外侧延伸的突出部件24和此突出部件24末端的向上延伸的倒钩末端部241，用于在所述本体1安装在承座2内合适位置后卡入所述本体1内。

[0038] 又参照图2和3，进一步地，每一所述卡口件内又具有下压式弹性接触部261，被配置为：在被上述插头接触并下压后使得所述钩状突出部分在卡口件底部间的延伸部分产生第一断裂位置242或243，其中在第一卡口件21a底部产生的断裂推动所述突出部件24末端的倒钩末端部241钩卡于上述本体1内的第二断裂位置15内。作为一个补充例子，第二断裂位置15可作为本体1的拆装点，即第二断裂位置15将本体1分为顶部外壳18和底部外壳17两个相互封围的部分，倒钩突出部241卡固所述的底部外壳17，顶部外壳18与底部外壳17之间可通过铅封拼合固定。

[0039] 参照图4，承座2内部进一步贯穿设置了排线槽28.在排线槽28两端承接有电接触件，分别作为对电网L、N线和负载端的连接部分。例如，排线槽28两端设有连接电网电力线100侧的输入端27a和输出端27b。在一个较佳例子里，输出端27b或输入端27a设计为可更换部件，从而可在排线槽28中按照需要接设不同电力线路。排线槽28连接卡口件21a(图3)至
22b，一旦插头11插入卡口件21a内，21a内设有一个弹性接触部分261，当插头11下压此弹性接触部分时，其连通排线28以电力导通。

[0040] 例如，按照本发明第二实施例精神，第二插头16设计为非导电材料，用于阻断排线槽28内的交流导电通路，而在排线槽28与第一卡口件之间设置(例如)旁路开关，在插入插头16至卡口件26后导通这个旁路开关。而在本体1内设置了取电电路，它通过第一卡口件来获取电力。而按照本发明第一实施例精神，第二插头16是作为直流取电部件，相应地所述第二卡口件26与排线槽28之间不直接相连，而是设置了电源电路，将220V交流电变换为12V直流电后，直接提供给本体1内电气板，而不存在开关功能。同时，第一卡口件与排线槽之间同样设置了互感器和变压器组件，是将电力线100或排线槽28内的交流电变量感应为芯片可读电信号变量，从而通过变压器降低其电流/电压值，传递给单片机读取。

[0041] 参照图2和3，在第一实施例的改进方面，所述插头11具有相互独立设置的：对应于第一卡口件21a至22b的第一插头11，用于从一部分上述插槽(即主要从上述卡口件)中获取电流和电压信号；以及对应于第二卡口件26的第二插头16，用于从另一部分上述插槽中获取供电用(例如)12A的直流电流。其中若插头是以刀状形式构造出，则卡口件的构形可按照图3中所示的由外向内收紧的构造，而若插头是普通铜片或插针形式，为了达到稳定电接触，卡口件可设计为图2中向内收紧的弹片形式。在第二实施例的改进方面，所述插头具有相互独立设置的：对应于第一卡口件21a至22b的第一插头11，用于从上述第一卡口件中获取220V交流电；以及对应于第二卡口件26的第二插头16，用于阻断所述承座2内排线槽28的导电路径，改为从旁路向四个第一卡口件21a至22b提供电流/电压。

[0042] 按照本发明第一或第二实施例，安装这种单相电表的方法包括了：

[0043] 步骤1、提供本体1和与之相配合的承座2，在所述本体1内安装单层电气板，作为表的计量功能部分，从这个单层电气板上设置若干个引出端以接设第一插头11，在承座2内设置与所述插头构形吻合的插槽，其中在插槽内设有第一卡口件21a至22b，其等连接于承座2内的排线槽28，所述排线槽28连接电网电力线100；

[0044] 步骤2、将本体1沿着P方向下压至承座2，使第一插头11与第一卡口件完全电接触；

[0045] 步骤3、通过第一插头11下压(例如)第一卡口件21a内设置的弹性接触部分261，使得突出部分24末端的倒钩状突出部分241在卡口件21a在承座2的底部间延伸部分产生第一断裂位置242或243，其中在第一卡口件21a底部产生的断裂推动所述突出部件24末端的倒钩末端部241钩卡于上述本体1内的第二断裂位置15内，其中倒钩末端部241用于卡住本体1的底部外壳17：

[0046] 步骤4、在本体1的底部外壳部分17内固定单层电气板，或者按照不同需要安装多层电气板，将顶部外壳18安装至底部外壳17上，用铅封加以紧固。

[0047] 在一个例子里，本体1背侧又设有第二插头16(图1中因为遮挡未绘示出)，如图2和3所示，插头11与插头16的设置为相互正交，因此承座2上所对应的插座卡口件26的设置方向应为横向且卡口件21a，21b等的方向为纵向。横向和纵向的定义是按照排线槽28来确定。
如图4，在表箱/电气柜内，仅设计一条引线100，其余排线28是分别并挂在这条引线上，因此为横向，也正常对应表1的使用方向。

[0048] 作为改进，卡口件又具有第二卡口件26，作为对应，第一、第二卡口件的位置相互正交。在上述第一实施例中，通过第一卡口件21a和22a获取来自排线槽28的电压变量信号，并通过第一卡口件21b和22b获取来自排线槽28的电流变量信号，用于单片机的电功率积分运算；通过第二卡口件26提供直流电流给上述的单层电路板。在上述第二实施例中，首先通过第二插头16插入第二卡口件26以阻断排线槽28内的电流通路，通过导通旁路开关传输电力至(例如)第一卡口件21a，再通过第一卡口件21a向本体1提供感应的交流电变量。

[0049] 较佳地，插头16插入卡口件26后，将无法被正常取出，如图3所示，其剖面构形不同于卡口件21a等，作为一种固定方式，如果插头16向下压接时，原本的承座2内的卡口件21a的倒钩状突出部件24仍处于承座2表面上，与卡口件21a类似地，其内同样设有一个弹性接触部分261.

[0050] 当下压此弹性接触部分261时，两个卡口件26底部(承座2内部)的一个导电连接件，即突出部件24的箱内延伸部分将产生一个第一断裂位置242或243(图2或3所示动作)。一方面，突出部件24的末端部241是一个翘起的向内延伸部件，它将在完全移动至P向垂直位置时卡在表1本体上的一个第二断裂位置15内；另一方面，原本排线28是导通于卡口件
26，当插接表本体1而出现第一断裂位置后，原本与排线28正交的两个卡口件26之间的纵向路径被切断，从而使得卡口件21a，21b等导通，这样能够防止插槽21a等无故导通。

[0051] 第二断裂位置15在生产时可以作为拆开本体1的一个路径。在一个可以预见的例子里，本体1内在断裂位置15以下的部分可以安装信号采集电路板，用于专用连接外部电气组件，并对电气回路上产生的AC交流电信号进行采样和参数计算。在一般例子里，表内部通常设置多层电气板，对应显示段13的显示板和对应通讯段12的通讯板可设置在断裂位置15所在平面上侧。

[0052] 另，表本体1内部的信号采集段14部分可以采用非变压器方式，例如贴片RC方式，同时，承座2上可以安装其他采集设备而非电表专用。

[0053] 根据本发明第二实施例，每一卡口件又具有弹性接触部261，被配置为：在被上述插头接触并下压后使得所述钩状突出部分24在第一卡口件底部间的延伸部分产生第一断裂位置242，推动所述钩状突出部分的末端241钩卡于上述本体内的第二断裂位置15内，以及切断卡口件21a和22a之间阻挡排线槽电气导通的路径以将所述排线槽与每一卡口件之间形成导电通路。

[0054] 参照图6所示的承座的截面视图，在本发明第二实施例中，所述承座2内卡口安装板23具有：

[0055] 承接所述第二卡口件26的承接板29，用于将第二卡口件26的高度抬升以高于第一卡口件21a等所在平面高度，使得第二插头16和第二卡口件26首先接触；以及[0056] 设于所述承座2内的活动连接板292，活动连接板292与承座2底部间设有弹性抵触部件295(例如弹簧)，使之具有与钩状突出部分24在承座2底部间延伸部分共面的初始位置，即图6中所示处于承座2顶部的虚线位置，在这个初始位置时，所述的钩状突出部分24处于水平位置。而图6的实线绘示部分是承座2内插入第二插头16过程中的活动结构状态，图中主要活动的部件是上述活动连接板292及与其联动的钩状突出部分24。

[0057] 较佳地，所述的钩状突出部分24被固定在一个穿线轴Z1上，使钩状突出部分24以这个穿线轴Z1沿着轴向R1或R2旋动。例如可旋动于图6中虚线绘示出的两个终止位置间的任何位置。穿线轴Z1将钩状突出部分24分隔为承座2外的可见部分和沿承座底部延伸的部分。

[0058] 进一步地，活动连接板292具有在水平面内贯穿开设的两个滑动贯槽294，在这两个滑动贯槽294内各横向(即图1中的H方向的正交方向)穿入一个贯穿联动轴Z2，此贯穿联动轴Z2是将钩状突出部分24在承座2底部延伸部分的末端与活动连接板292可活动地固定在一起，随着活动连接板292被第二插头16下压，由于贯穿联动轴Z2牵扯作用，加之钩状突出部分24被穿线轴Z1的固定旋动作用，使所述的钩状突出部分24在承座2外的可见部分能够按照轴向R1向上旋动最终卡固于本体1内的第二断裂位置15，同时贯穿联动轴Z2被限位于滑动贯槽294内，仅沿着滑动贯槽294空间从第一(或初始)卡止位置A向第二(终止)卡止位置B滑行。同时，钩状突出部分24在原先水平位置的向承座2内的延伸部分出现第一断裂位置242，。例如，如果不出现断裂位置而两个钩状突出部分24互相承接为一个直线整体(如图6所示状态)，则排线槽28会被其阻挡而不构成导电通路。较佳地，钩状突出部分24是非导电材料制成。

[0059] 在一个较佳例子里，贯槽294的宽度等于或略大于联动轴294的剖面直径。

[0060] 按照本实施例精神，由于弹性抵触部件295的作用，上述联动动作是可以恢复的。也就是说，当安装这个电表的人需要取出本体1时，上述过程是可逆的，而钩状突出部分24又会回到初始水平位置处。同时，考虑到钩状突出部分24的长度和变形空间余量，承接板29的高度需略高于承座2的其他卡口件21a等所在表面。

[0061] 进一步地，活动连接板292底部设有电接触件291，当第二插头16持续下压活动连接板292直至贯穿联动轴Z2被限位于第二卡止位置B时，电接触件291插入排线槽28内的电接触槽293内，从而导通此排线槽28。而且，电接触件291又电连接第一卡口件21a和22a，从而在H方向上导通输入侧和输出侧的两第一卡口件。

[0062] 较佳地，活动连接板292底部进一步设有锁止卡钩296，承座2底部设有一对横向设置的卡锁活动扣299，在所述卡锁活动扣299向承座2底部内延伸部分的末端各设置一个卡锁扣297，所述锁止卡钩296卡接于此卡锁扣297，使所述活动连接板292锁止于承座2底部，进而锁止上述钩状突出部分24于第二断裂位置15内。

[0063] 根据本实施例，安装人员在需要拆下本体1时，只需向承座方向按动两个卡锁活动扣299，活动连接板292即会松脱并受到弹性抵触部件295的张力而回复至初始位置，则钩状突出部分24被自动联动至水平位置。在一个较佳例子里，为了使卡锁活动扣299具有良好接触力，可在其间设置弹性部件298以增强使用效果。

[0064] 根据本发明第二实施例，装卸这种单相电表的方法包括了：

[0065] 安装方法：步骤1、提供本体1和与之相配合的承座2，在所述本体1内安装单层电气板，作为表的计量功能部分，从这个单层电气板上设置若干个引出端以接设第一插头11，在承座2内设置与所述插头构形吻合的插槽，其中在插槽内设有第一卡口件21a至22b，将本体1沿着P方向下压至承座2，使第一插头11与第一卡口件完全电接触；

[0066] 步骤2、通过第二插头16(例如)下压第二卡口件26内设置的弹性接触部分261，使得突出部分24末端的倒钩状突出部分241在卡口件21a在承座2的底部间延伸部分产生第一断裂位置242，所述的钩状突出部分24在承座2外的可见部分能够按照轴向R1向上旋动最终卡固于本体1内的第二断裂位置15；

[0067] 步骤3、当第二插头16持续下压活动连接板292直至贯穿联动轴Z2被限位于第二卡止位置B时，电接触件291插入排线槽28内的电接触槽293内，从而导通此排线槽28，电接触件291又与第一卡口件21a和22a电性接触，从而在H方向上导通输入侧和输出侧的两第一卡口件21a和22a，或21b和22b；

[0068] 步骤4、在所述卡锁活动扣299向承座2底部内延伸部分的末端各设置一个卡锁扣297，所述锁止卡钩296卡接于此卡锁扣297，使所述活动连接板292锁止于承座2底部，在本体1的底部外壳部分17内固定单层电气板，或者按照不同需要安装多层电气板，将顶部外壳
18安装至底部外壳17上，用铅封加以紧固；

[0069] 拆卸方法：步骤5、去除穿线铅封；

[0070] 步骤6、移除安装板25或其至少一部分，将其内两个对立设置的卡锁活动扣299朝向承座2方向按动，活动连接板292即松脱并受到弹性抵触部件295的张力而回复至初始位置，则钩状突出部分24被自动联动至水平位置，从而通过第二插座26弹出上述本体1。

[0071] 其中，在所述卡锁活动扣299向承座2底部内延伸部分的末端各设置一个卡锁扣297，所述锁止卡钩296卡接于此卡锁扣297，使所述活动连接板292锁止于承座2底部，进而锁止上述钩状突出部分24于第二断裂位置15内。若按压卡锁扣297，则锁止卡钩296自动松脱。

[0072] 以上仅为本发明较佳的例子，但并不是对本发明技术要点的限制，其中的多种实施方式是可以替代或优选。同时，未涵盖于本发明多个实施例或其组合内的方式也应当属于本发明主张的范围，例如，通讯电路15是可以设计成本体1外置式，或者弹性部件295或298的结构可以更为具体和优化。

[0073] 本发明附图仅是为了突出特征和效果，实际尺寸或比例并非完全等同于实物产品，仅作为绘示性表示。本发明的主张是以所附权利要求的保护范围为准。