專利名稱：防竊電的電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防竊電的電能表(包括單相、三相的一般電能表或預(yù)付費(fèi)電能表)，是由電能表和防竊電裝置所組成。防竊電裝置是由取樣裝置，比較放大電路，觸發(fā)脈沖電路、記憶鎖存電路、控制電路、竊電指示電路和復(fù)位裝置和電源等所組成。當(dāng)對(duì)電能表用采用跨接或反接電流進(jìn)出線進(jìn)行竊電時(shí)，能切斷供電并長(zhǎng)期保持竊電指示。電能表防竊電，并方便用電管理部門對(duì)竊電進(jìn)行查處。
電能表是對(duì)用戶用電進(jìn)行計(jì)量的基本工具。但用跨接接線方法使電流經(jīng)跨接線流過(guò)負(fù)荷，電能表就不能實(shí)際計(jì)量；改變電能表的電流進(jìn)出線，會(huì)使電能表反轉(zhuǎn)。用這些方法竊電，給用電管理部門造成很大損失，查處非常困難；也給用戶造成了很多矛盾。對(duì)電能表防竊電是人們十分關(guān)注的事，但以前均未有行之有效的解決辦法。因此，只好給電能表加鐵箱、木箱、上鎖；只好將電能表裝到戶外；只好經(jīng)常派人去檢查.....
本實(shí)用新型應(yīng)用了電工、電子技術(shù)、微電腦技術(shù)。在電能表內(nèi)裝有防竊電裝置，能行之有效地解決上述問(wèn)題。
本實(shí)用新型主要由電能表(1)、電源(2)、取樣裝置(3)、比較放大電路(4)、觸發(fā)脈沖電路(5)、記憶鎖存電路(6)、控制電路(7)、竊電指示電路(8)、復(fù)位裝置(9)等組成。
附

圖1為本實(shí)用新型的方框圖，附圖2為本實(shí)用新型的原理示意圖。
下面將結(jié)合附圖2做有關(guān)說(shuō)明1．取樣根據(jù)電工基本原理，在一個(gè)由鐵磁物質(zhì)和繞線構(gòu)成的感應(yīng)環(huán)中的感應(yīng)磁勢(shì)等于穿過(guò)環(huán)中的合電流，當(dāng)合電流為零時(shí)，在線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0。因此本實(shí)用新型的取樣裝置就是一個(gè)鐵磁物質(zhì)的環(huán)上用漆包線繞成一個(gè)線圈環(huán)，將相線和“零”線穿過(guò)該環(huán)，在無(wú)跨接時(shí)，讓穿過(guò)環(huán)的電流矢量和為0，在線圈上無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)，而當(dāng)有跨接現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生交變的合電流不為零，因此線圈兩端就有感應(yīng)電勢(shì)，當(dāng)電能表的電流進(jìn)出線被反接后，合電流變成相加，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更大。這個(gè)感應(yīng)電壓就是竊電信號(hào)。
由于本實(shí)用新型需要的信號(hào)幅度很小，因此穿過(guò)線圈環(huán)的電流線可直通，而且線圈環(huán)的繞線的圈數(shù)也很少(具體數(shù)根據(jù)鐵磁材料和靈敏度要求而定)。
2．比較放大本實(shí)用新型的比較放大電路采用運(yùn)放IC或比較電路IC。在其輸入的負(fù)端用VD分壓接入一個(gè)偏壓防止干擾和誤動(dòng)作，將取樣信號(hào)不經(jīng)檢波直接接在輸入的正端。這樣，信號(hào)的負(fù)半周，輸出為0；而信號(hào)的正半周，只要幅度超過(guò)前述偏壓(閥值)，輸出高電平。實(shí)現(xiàn)采用運(yùn)放(或比較電路)作檢波，又作放大。由于采用取樣信號(hào)直接輸入正端，不需二極管檢波，因此需要的輸入信號(hào)幅度要求很小，適當(dāng)改變電路，也可改成負(fù)端輸入。
取樣信號(hào)經(jīng)檢波放大后，再經(jīng)積分濾波，得到高電平的直流信號(hào)，作為下級(jí)電路的觸發(fā)信號(hào)。
3．觸發(fā)脈沖前述觸發(fā)信號(hào)經(jīng)整形變?yōu)橛|發(fā)脈沖輸出。
4．記憶鎖存電路接收觸發(fā)脈沖，通過(guò)特定方式將信號(hào)鎖存(使竊電行為中止，竊電指示被記錄保持)。本實(shí)用新型的記憶鎖存電路有兩種。
(1)采用門電路組成的鎖存電路，如采用CC14528單穩(wěn)電路構(gòu)成的鎖存器或由其他電路組成的雙穩(wěn)電路構(gòu)成的鎖存器。這種電路應(yīng)用在無(wú)電腦記憶的一般電能表中。
(2)采用微電腦和軟件組成的鎖存電路當(dāng)微電腦的一個(gè)I/O端接到觸發(fā)脈沖后，微電腦將信號(hào)存入儲(chǔ)存器中，同時(shí)控制電路輸出為高電平。應(yīng)用的微電腦有PIC16c XX系列的單片機(jī)或AT89c系列單片機(jī)這種電路應(yīng)用在預(yù)付費(fèi)電能表中5．控制電路鎖存信號(hào)輸出到控制電路，使T1導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，將電能表的零線切斷，停止供電對(duì)三相表，控制電路對(duì)分?jǐn)嗥鲾嗦?，停止供電?br> 6．竊電指示電路鎖存信號(hào)輸出到竊電指示電路T2導(dǎo)通，使竊電指示的發(fā)光管發(fā)亮，并能鎖定長(zhǎng)期保持。
7．復(fù)位裝置在用電管理部門對(duì)竊電行為查處后，可以對(duì)記憶鎖存電路復(fù)位。如圖二，復(fù)位裝置等效為一個(gè)復(fù)位開關(guān)，當(dāng)復(fù)位開關(guān)動(dòng)作后，給鎖存電路一個(gè)復(fù)位信號(hào)，電路復(fù)位，竊電指示燈滅。本實(shí)用新型有兩種復(fù)位裝置(1)遙控裝置在電能表中裝一個(gè)遙控接收電路，由它控制復(fù)位開關(guān)的動(dòng)作，用遙控發(fā)射器在電能表下面操作，發(fā)出遙控信號(hào)。此種復(fù)位裝置應(yīng)用在一般的電能表中。
(2)復(fù)位裝置也可用復(fù)位開關(guān)和連線組成，裝開關(guān)裝在電能表的接線盒中--此種裝置應(yīng)用于一般電能表。
(3)微電腦和IC卡復(fù)位裝置將有復(fù)位指令的IC卡插入卡座中，微電腦接受指令，使記憶鎖存電路復(fù)位。此種復(fù)位裝置應(yīng)用在預(yù)付費(fèi)電能表中。
用本實(shí)用新型已制造了單相的防竊電電能表2個(gè)，三相的防竊電電能表2個(gè)和防竊電的預(yù)付費(fèi)電能表5個(gè)。在電業(yè)局的計(jì)量所試用，證明完全符合設(shè)計(jì)要求，被認(rèn)定技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、成本低，可以大力推廣使用。
權(quán)利要求1．一種防竊電的電能表(包括單相、三相的一般電能表或預(yù)付費(fèi)電能表)，是由電能表和防竊電裝置等所組成，其特征在于防竊電裝置是由取樣裝置、比較放大電路、觸發(fā)脈沖電路、記憶鎖存電路、控制電路、竊電指示電路。復(fù)位裝置和電源所組成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電的電能表，其特征在于A取樣裝置是由一個(gè)在鐵磁材料的環(huán)上用漆包線繞成的線圈(圈數(shù)由鐵磁材料和靈敏度要求而定)和流經(jīng)電能表的相線、“零”線直通該環(huán)而組成；B取樣裝置的相線、“零”線穿過(guò)線圈環(huán)，要求在無(wú)跨按時(shí)，穿過(guò)該環(huán)的電流矢量和為0(對(duì)單相表相線和“零”線兩線穿過(guò)，并電流方向相反；對(duì)三相三線制表三相線穿過(guò)；對(duì)三相四線制表三相線和零線共四線穿過(guò)，且相線和“零”線電流矢量和為零。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電的電能表，其特征在于比較放大電路采用取樣信號(hào)不經(jīng)檢波而直接接入比較放大電路的輸入端。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電的電能表，其特征在于有記憶鎖存電路。該電路由硬件構(gòu)成的門電路所組成---應(yīng)用于一般電能表；或由微電腦和軟件組成---應(yīng)用于預(yù)付費(fèi)電能表，采用的微電腦有PIC16CXX系列或AT89C系列單片機(jī)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電的電能表，其特征在于有專門的復(fù)位裝置。該裝置由專用的遙控接收電路和遙控器所組成，或由聯(lián)線和復(fù)位開關(guān)所組成---應(yīng)用于一般電能表；或由微電腦、IC卡所組成---應(yīng)用于預(yù)付費(fèi)電能表。
專利摘要一種防竊電的電能表(包括單相、三相的一般電能表或預(yù)付費(fèi)電能表),是由電能表和防竊電裝置所組成。防竊電裝置是由取樣裝置、比較放大電路、脈沖電路、記憶鎖存電路、控制電路、竊電指示電路、復(fù)位裝置和電源等所組成,當(dāng)對(duì)電能表采用跨接或反接電流進(jìn)出線的方法進(jìn)行竊電時(shí),能切斷供電并長(zhǎng)期保持竊電指示。電能表防竊電,并方便對(duì)竊電用戶進(jìn)行查處。它的社會(huì)效益十分顯著,是用電管理部門大力推廣的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G01R11/24GK2343589SQ9824007
公開日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1998年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月13日
發(fā)明者胡曉華, 劉敏 申請(qǐng)人:湖南鳳凰園電子通訊研究所