專(zhuān)利名稱(chēng)：防竊電單相感應(yīng)式電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力計(jì)量裝置，具體說(shuō)是一種能防止竊電行為的單相感應(yīng)式電度表。
現(xiàn)有的單相感應(yīng)式電度表的電路是一個(gè)由電流線圈L4，電壓線圈L5組成的工字型四端網(wǎng)路。當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)，在氣隙中便產(chǎn)生交變的磁通，電度表內(nèi)的鋁盤(pán)在該磁通的作用下感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流在交變磁通的磁場(chǎng)中受力，使鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)用以計(jì)數(shù)。由于電度表中的制動(dòng)磁鐵和可動(dòng)的鋁盤(pán)相互作用產(chǎn)生了制動(dòng)力矩，它和鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)速成比例，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方矩大小相等，方向相反時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到平衡?，F(xiàn)有的感應(yīng)式單相電度表表殼上有4個(gè)接線端子，實(shí)際是5個(gè)，第1和第2個(gè)端子是在表殼外用“搭片”連接在一起的。上述結(jié)構(gòu)常被竊電者采用線間短路、開(kāi)路或反接等方法，使電度表鋁盤(pán)慢轉(zhuǎn)，不轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，達(dá)到用電不付費(fèi)或少付費(fèi)的目的。另外這種電度表也沒(méi)有漏電和過(guò)載保護(hù)的功能。既不能使供電者放心，也不能讓用戶放心。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有單相感應(yīng)式電度表的上述缺陷，提供一種既能有效的防止竊電又有漏電和過(guò)載保護(hù)功能的新型單相感應(yīng)式電度表，使供電和用電雙方均滿意和放心。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在包括表殼、電流線圈L4、電壓線圈L5，鋁盤(pán)、制動(dòng)永磁鐵及4個(gè)接線端子的現(xiàn)有單相感應(yīng)式電度表內(nèi)，把由電源輸入端子1和4，解除自鎖開(kāi)關(guān)SB，互感器M2，電壓線圈L5組成的電源輸入回路中，電連接有UI采樣電路及其A/D轉(zhuǎn)換整形電路，U/I相位比較控制電路和用戶負(fù)載功率控制電路，松鏍絲監(jiān)視電路；在電度表的輸出端子3和5及電流線圈L4，電壓線圈L5組成的輸出回路中，串接有漏電監(jiān)視互感器M1及其光電開(kāi)關(guān)控制電路和跳閘開(kāi)關(guān)；將增設(shè)的上述電路電連接在印刷電路板上并與普通電度表底板固定為一體，在增設(shè)的印刷電路板上還電連接有包括繼電器，蜂鳴器和三極管VT1組成的跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)。當(dāng)本電度表正常工作時(shí)，增設(shè)的電路均不產(chǎn)生控制信號(hào)，電度表將和原來(lái)一樣工作，當(dāng)有人利用輸入、輸出端子間的短路，開(kāi)路反接及負(fù)載過(guò)載，漏電過(guò)大時(shí)，增設(shè)的電路就會(huì)立即工作，切斷輸出電源并報(bào)警。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、因增設(shè)電路發(fā)現(xiàn)竊電行為或發(fā)生漏電、過(guò)載時(shí)，都會(huì)驅(qū)動(dòng)跳閘自鎖報(bào)警電路，立即能切斷電度表的輸出電源并進(jìn)行報(bào)警，只有拆除竊電裝置放棄竊電行為，用戶按動(dòng)二次串接在輸入回路中的解除自鎖開(kāi)關(guān)SB，用戶才能正常用電，因此能有效的防止竊電行為的發(fā)生，以便維護(hù)供電單位的利益，避免公用總電表內(nèi)的各分電表戶之間的費(fèi)用糾紛；2、因本電度表增設(shè)有過(guò)載保護(hù)功能漏電竊電監(jiān)視電路，只要超過(guò)規(guī)定的功率或漏電電流，電度表也會(huì)自動(dòng)跳閘斷電，不排除故障，就不能用電，確保了用戶的安全用電；3、本電度表增設(shè)的電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件少，可電連接在一塊印刷電路板上，并固定在普通電度表的表殼內(nèi)，成本低，安裝方便，便于推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖介紹一個(gè)實(shí)施例

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖的方框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖；圖3是圖2的裝配位置示意圖。
參照附圖3在包括有表殼(6)、電源輸入端子(1)、(2)、(4)，輸出端子(3)、(5)、電流線圈L4，電壓線圈L5，制動(dòng)永久磁鐵(7)，旋轉(zhuǎn)鋁盤(pán)(8)的普通電度表內(nèi)的下部剩余空間內(nèi)增設(shè)一印刷電路板(9)，電路板的一端安裝有常閉的解除自鎖按鈕開(kāi)關(guān)SB(10)，該開(kāi)關(guān)的按扭穿過(guò)表殼面板露出在面板上，電路板的這一端還固定有電流互感器M2(11)，電路板的中部固定有漏電流檢測(cè)互感器M1(12)和電子元件組成的控制板(13)；電路板的另一端固定有繼電器J(14)及蜂鳴器與電信號(hào)連接線板(15)。
下面結(jié)合圖1和圖2對(duì)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明1、所述電流輸入回路的U/I采樣電路，又分為電壓U和電流I采樣電路，電壓U采樣電路由晶體二極管VD1～VD4構(gòu)成的橋式整流電路和由電阻R1電容C1并聯(lián)而成。整流電路的一端與電度表輸入端子(1)連接，另一端經(jīng)電阻R1與電容C1降壓電路后與電源輸入端子(4)電連接。VD1～VD4組成的整流電路的直流輸出經(jīng)濾波電容C3，穩(wěn)壓二極管VD9后輸出12伏直流電壓供整機(jī)使用；電流I采樣電路包括電流互感器M2和晶體二極管VD5～VD8組成的橋式整流電路?；ジ衅鱉2的初級(jí)線圈L6串接在電表的輸入端子(4)內(nèi)，互感器M2的次級(jí)線圈L7并聯(lián)在VD5～VD8整流器的兩交流輸入端上。2、所述A/D轉(zhuǎn)換整形及U/I相位比較控制電路，包括施密特觸發(fā)器IC1和IC2，異或門(mén)IC3，與門(mén)IC4及限流電阻R2、隔離晶體二極管VD13組成，工作時(shí)U采樣電路VP1～VD4整流器的一個(gè)交流輸入端產(chǎn)生對(duì)地的半波模擬信號(hào)，經(jīng)觸發(fā)器IC1、A/D轉(zhuǎn)換整形后，其輸出端的一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)加到異或門(mén)IC3的一個(gè)輸入端，IC3的輸出端電聯(lián)接至與門(mén)IC4的一個(gè)輸入端，電流I采樣信號(hào)取自VD5～VD8整流器的一個(gè)交流輸入端，經(jīng)觸發(fā)器IC2后其輸出端與異或門(mén)IC3的另一個(gè)輸入端相連，同時(shí)還連至與門(mén)IC4的另一個(gè)輸入端。正常工作時(shí)，因UI采樣出的信號(hào)相位相同，與門(mén)IC4輸出低電平。不用電時(shí)，與門(mén)IC4也輸出低電平。當(dāng)有人把輸入的(1)、(4)端與輸出的(3)、(5)端對(duì)換接進(jìn)行線竊電時(shí)，鋁盤(pán)反轉(zhuǎn)，UI采樣出的信號(hào)其相位相反，經(jīng)IC1～I(xiàn)C4比較控制線路后，與門(mén)IC4輸出端輸出一串脈沖信號(hào)，經(jīng)限位流電阻R2和隔離二極管VD13后，與跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)的晶體三極管VT1的基極電連接。使其切斷電度表的輸出電源并報(bào)警。3、所述松螺絲監(jiān)視電路，由并聯(lián)在電度表電源輸入端子(1)和(2)上的發(fā)光氖管N1和光敏二極管VD11組成。當(dāng)有人采用斷開(kāi)輸入端子(1)、(2)之間的連接搭片使鋁盤(pán)不轉(zhuǎn)進(jìn)行竊電時(shí)，氖管N1通過(guò)線圈L5降壓后發(fā)光，經(jīng)公用的光敏二極管VD11后，驅(qū)動(dòng)跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)的晶體三極管VT1工作，使其切斷輸出供電。4、所述用戶負(fù)載功率控制電路，由濾波電容器C2和負(fù)載額定功率可調(diào)電阻RP2及晶體三極管VT2、VT3構(gòu)成的NPN復(fù)合三極管放大電路組成。當(dāng)用戶負(fù)載功率過(guò)大或惡意短路造成電流線圈L4匝間短路使轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速變慢時(shí)，串聯(lián)在電源輸入回路中的交流互感器M2，其次級(jí)線線圈L1就會(huì)感應(yīng)出一高壓交流信，經(jīng)二極管VD5～VD8整流，電容器C2濾波后，得到一較高的直流電壓，經(jīng)過(guò)用戶負(fù)載額定功率調(diào)節(jié)的可調(diào)電阻RP2分壓后加至VT2、VT3復(fù)合三極管的基極，使其由截止變?yōu)閷?dǎo)通，使繼電器吸合，導(dǎo)至輸出回路跳閘斷電并報(bào)警，達(dá)到過(guò)載保護(hù)的功能。5、所述漏電監(jiān)視電路及光電開(kāi)關(guān)控制電路，包括串接在電度表輸出端子(3)和(5)連線中的交流互感器M1(12)，發(fā)光二級(jí)管VD1，及光敏二極管VD11?；ジ衅鱉1設(shè)有二個(gè)匝數(shù)和方向均相同的初級(jí)線圈L2和L3，一個(gè)匝數(shù)遠(yuǎn)大于初級(jí)線圈L2、L3的次級(jí)線圈L1，線圈L2串接在電度表輸出端子(3)和電表的電流輸出端，線圈L3串接在輸出端子(5)與電表的電壓線圈L5的一端，次級(jí)感應(yīng)線圈L1的兩端分別連接到發(fā)光二極管VD10的兩端，發(fā)光二極管VD10的附近設(shè)有與之耦合的光敏二極管VD11。正常供電時(shí)，線圈L2、L3中的磁通互相抵消，次級(jí)線圈L1中不產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，發(fā)光二極管VD10不發(fā)光；若用戶端負(fù)載出現(xiàn)漏電流或人身的單線觸電或電度表的輸入端子(1)與輸出端子(3)短路，因初級(jí)線圈L2、L3中的磁通不能抵消，次級(jí)線圈L1中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，使發(fā)光二極管VD10發(fā)光，通過(guò)光敏二極管VD11和調(diào)節(jié)允許漏電流大小的可調(diào)電阻RP1組成的光電耦合電路后，啟動(dòng)跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)動(dòng)作切斷輸出電源并報(bào)警，起到保護(hù)作用。6、所述跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)，包括晶體三極VT1及接在該三極管集電極與直流供電電源之間的繼電器J(13)。繼電器J兩端并聯(lián)有續(xù)流晶體二極管VD12和蜂鳴器HA(14)，晶體三極管VT1的基極電連至U/I相位的比較控制電路的輸出端和光電開(kāi)關(guān)控制電路的輸出端，正常供電時(shí)該基極為低電平，一旦發(fā)生竊電或漏電流時(shí)，晶體三極管VT1基極為高電平，使其導(dǎo)通，繼電器J吸合，繼電器J接在電度表輸出回路中的二對(duì)常閉開(kāi)關(guān)J11和J12斷開(kāi)，切斷輸出電源，同時(shí)蜂鳴器HA發(fā)聲報(bào)警聲響。繼電器接在繼電器和蜂鳴器接地端的另一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)J2閉合，使其保持吸合和報(bào)警聲響，達(dá)到自鎖的目的。
權(quán)利要求1.一種防竊電單相感應(yīng)式電度表，包括有表殼、電流線圈L4、電壓線圈L5、鋁盤(pán)、4個(gè)接線端子，永久磁鐵及計(jì)數(shù)裝置，其特征在于在電度表的電源輸入端子(1)和(4)，電壓線圈L5組成的輸入回路中，電連接有解除自鎖開(kāi)關(guān)SB和UI采樣及其A/D轉(zhuǎn)換整形，U/I相位比較控制電路，還連接有用戶負(fù)載功率控制電路和松鏍絲監(jiān)視電路；在電路表的輸出端子(3)和(5)及電流線圈L4，電壓線圈L5組成的輸出回路中，串接有漏電監(jiān)視互感器M1及其光電開(kāi)關(guān)控制電路和跳閘開(kāi)關(guān)J11、J12在電度表內(nèi)的底板上增設(shè)有一塊印刷電路板，該電路板上除了電連接有上述電路外，還電連接有包括繼電器、蜂鳴器、晶體三極管VT1組成的跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電感應(yīng)式單相電度表，其特征在于所述電流輸入回路的U/I采樣電路，包括電壓U和電流I兩種采樣電路，電壓采樣電路由晶體二極VD1～VD4構(gòu)成的橋式整流電路和由電阻R1與電容C1并聯(lián)而成的降壓電路組成，整流電路的一端與電度表輸入端子(1)連接，另一端經(jīng)R1C1降壓后與輸入端子(4)相連；電流采樣電路包括電流互感器M2和晶體二極管VD5～VD8構(gòu)成的橋式整流電路，電流互感器M2的初級(jí)線圈L6串接入電表的輸入端子(4)上，電流互感器M2的次級(jí)線圈L7并聯(lián)在晶體二極管VD5～VD8整流器的兩交流輸入端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電度表，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換整形及U/I相位比較控制電路，包括施密特觸發(fā)器IC1和IC2、異或門(mén)IC3、與門(mén)IC4及限流電阻R2、隔離晶體二極管VD13，施密特觸發(fā)器IC1的輸入端與電壓U采樣中VD1～VD4整流器的一個(gè)交流輸入端電連接，其輸出端與異或門(mén)IC3的一個(gè)輸入端相連，異或門(mén)IC3的輸出端電連接至與門(mén)IC4的一個(gè)輸入端；電流I采樣電路的輸出信號(hào)取自VD5～VD8的一交流輸入端后其輸出端與異或門(mén)IC3的另一個(gè)輸入端相連，同時(shí)還連至與門(mén)IC4的另一個(gè)輸入端，與門(mén)IC4的輸出端的信號(hào)經(jīng)限流電阻R2和隔離二極管VD13后與跳閘自鎖機(jī)構(gòu)報(bào)警的晶體三極管VT1的基極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電度表，其特征在于所述松鏍絲監(jiān)視電路，是在電度表電源輸入端子(1)和(2)上并聯(lián)有發(fā)光氖管N1，氖管N1下方設(shè)有與之耦合的光敏二極管VD11，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電度表，其特征在于所述漏電監(jiān)視及光電開(kāi)關(guān)控制電路，是在電度表輸出端子(3)和(5)連線中串聯(lián)有漏電監(jiān)視交流互感器M1(12)，互感器M1設(shè)有兩個(gè)匝數(shù)和繞制方向均相同且分別串接入電度表輸出端子(3)和(5)連線中的初級(jí)線圈L2、L3，互感器M1的次級(jí)設(shè)有匝數(shù)遠(yuǎn)大于初級(jí)線圈的次級(jí)線圈L1,L1的兩端分別連接發(fā)光二極管VD10的兩端，發(fā)光二極管VD10的附近設(shè)有與之耦合的光敏二極管VD11。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電度表，其特征在于所述用戶負(fù)載控制電路，其特征在于，該電路由濾波電容器C2，可調(diào)電阻RP2及由晶體三極VT2、VT3構(gòu)成的復(fù)合三極管組成，電路的輸入信號(hào)取自電流I采樣電路VD5～VD8整流器的直流輸出端，經(jīng)電容C2濾波后連至可調(diào)電阻RP2，該可調(diào)電阻的中心抽頭連至復(fù)合三極管VT2的基極，復(fù)合三極管VT3的集電極連至跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)的繼電器負(fù)端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防竊電且有漏電和過(guò)載保護(hù)功能的單相感應(yīng)式電度表。它是在普通單相電度表的表殼內(nèi)，增設(shè)一塊印刷電路板，該電路板上電連接有電壓和電流采樣電路分別并聯(lián)和串聯(lián)在輸入回路上，輸入回路上還設(shè)有松螺絲監(jiān)視和過(guò)載保護(hù)電路，電表的輸出回路中串接有漏電采樣互感器，各檢測(cè)電路的輸出均電連接至跳閘自鎖報(bào)警機(jī)構(gòu)，一旦發(fā)現(xiàn)異常信息就能切斷電度表的輸出電壓并報(bào)警自鎖。適合負(fù)載對(duì)稱(chēng)的三相電或單相電用戶作計(jì)量表。
文檔編號(hào)G01R11/24GK2447794SQ0022582
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者吳為龍 申請(qǐng)人:吳為龍