專利名稱：節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于節(jié)能保安防竊電電能計量技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知電能表是計量用電量的，其表中都有電壓線圈和電流線圈，如果電流線圈短路或電壓線圈開路或局部短路，電能表都不能正確計量，但用戶照常用電。另外電能表中的電壓線圈是跨接在相線和中線之間，它有一定電流不管用戶用電或不用電，它始終存在的。例如現(xiàn)在市場銷售的DD28、DD862型單相電能表，其電壓線圈上的電流約25mA左右，其功耗近6VA。另外這些電能表沒有防竊電和防觸電功能。
本實用新型的目的是提供一種能與單相電能表直接配套的節(jié)能防竊電，能監(jiān)測電能表的電壓線圈霉斷、脫鉤、部分短路和電流線圈短路功能及防觸電的安全保護(hù)裝置。
本裝置在電能表的電壓線圈兩端引出線上并聯(lián)一只電容器C，使得電壓線圈的電感L和電容器C組成并聯(lián)諧振電路，諧振在50HZ。在“O”形磁環(huán)上繞有四組線圈Lu，L1，L2，L3組成特殊電流互感器，其中Lu的一頭通過插腳接到電能表中的電壓線圈的中線端上，另一頭和L2一頭連接，再通過脫扣開關(guān)的接點(diǎn)開關(guān)到電源輸入的中線，L2另一頭輸出到用戶的中線，“O”形磁環(huán)上的線圈L1，一頭通過插腳接到電能表的電流線圈的輸出端，另一頭輸出到用戶相線。線圈L1和L2在“O”形磁環(huán)上繞的匝數(shù)相等，繞向相反，此兩個線圈都通過負(fù)載電流(在正常用電和電能表正確計量時)，他們在磁環(huán)上產(chǎn)生的磁勢是互相抵消的。在“O”形磁環(huán)上還有一只檢測線圈L3，L3的兩端接有電阻，電容和集成電路組成的、濾波、放大、比較器的檢測電路，其輸出信號接到由可控硅，橋式整流電路和脫扣開關(guān)組成的控制電路，即檢測電路輸出信號接到可控硅的觸發(fā)極，控制可控硅的通斷，可控硅的正負(fù)極接到橋式整流電路的輸出端，橋式整流電路的輸入一端串接脫扣開關(guān)的線包，再通過脫扣開關(guān)的接點(diǎn)開關(guān)接到電源的相線，輸入的另一端通過脫扣開關(guān)的接點(diǎn)開關(guān)到電源的中線，因此可控硅的通斷，從而控制脫扣開關(guān)的吸合(跳閘)，在電能表正確計量和用電正常時，由L1和L2所產(chǎn)生的磁熱是互相消的，因此L3也只能檢測到Lu的電流(9mA)。此電流經(jīng)過檢測電路產(chǎn)生一個門限值信號，這信號不能觸通可控硅，脫扣開關(guān)不動作，用戶正常用電，電能表正確計量。當(dāng)電能表電壓線圈脫鉤(竊電)霉斷或局部短路則破壞了電壓線圈和電容器組成并聯(lián)諧振條件，故通過Lu的電流就增加，則L3上感應(yīng)的電流也增加，檢測電路的輸出信號就超過門限值，而觸通可控硅，使脫扣開關(guān)動作，切斷電源防止不正確計量，竊電或火災(zāi)等事故。如果有采用單線(相線)和大地之間接負(fù)載竊電，則其負(fù)載電流只通過L1而不通過L2，那么L1和L2在“O”形磁環(huán)上的磁勢就不能抵消，則在L3上感應(yīng)電流增加，檢測電路的輸出信號，就會超過門限值而觸通可控硅，脫扣開關(guān)動作切斷電源。如果在本裝置的輸入端將電能表的電流圈短路(竊電)，其負(fù)載電流只通過L2而不通過L1(被短路)，檢測電路輸出的信號也會超過門限值，切斷電源。如果用電不慎，人站在地上觸及用戶相線，則L1和L2上的電流也不平衡，檢測線圈L3很快測出，并在0.1秒鐘內(nèi)切斷電源保護(hù)人身安全。本裝置和電能表的連接是采用插腳式，即保護(hù)器上部的三根插腳插入電能表的接線孔中，緊密配合連接，沒有外露線，并有鉛封裝置，安裝時不必更動電能表內(nèi)部任何接線。本裝置還有一只漏電檢驗按鈕，其一頭接在用戶相線上，另一頭通過電阻接到電源的中線上，根據(jù)國家用電有關(guān)規(guī)定，對漏電保護(hù)裝置必須定期檢驗合格方能使用。本保護(hù)器的特殊電流互感器脫扣開關(guān)及所有電子元件(包括諧振電容器C)組裝在一只密封盒子中，盒子頂部有三根插腳和下端有四個插孔接線柱，他們的排列和接線方式和現(xiàn)有的電能表完全一致，線接好后加蓋板和鉛封。
本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，首先是節(jié)能，電能表的電壓線圈是常年累月跨接在相線和中線之間，不管用戶是否用電通過電壓線圈的電流始終固有存在，電容器C的并入，在50HZ下使電能表的電壓線圈L和C并聯(lián)諧振，因此降低了電能表的固有損耗、另外由于并聯(lián)電容器，使電網(wǎng)的感性負(fù)載得到補(bǔ)償，提高了電網(wǎng)的功率因素降低無功損耗。其次電容器還有濾波，防浪涌電壓對用電設(shè)備的影響。本保護(hù)器有很強(qiáng)的防竊電功能，不管單線(相線)竊電或脫開電能表的電壓線圈，或短路電流線圈或倒相竊電都會切斷電源停止供電。本保護(hù)器還有監(jiān)測電能表的電壓線圈脫鉤、霉斷或局部短路等的故障功能。本保護(hù)器還有漏電保護(hù)功能，使用戶用電更安全。本裝置結(jié)構(gòu)緊湊和現(xiàn)有的電能表以插腳緊密連接，沒有外露線，安裝接線方便，使用簡單，只要將插腳插入電能表的接線插孔加鉛封，其下端進(jìn)出線安裝和電能表完全一致，不須改變電能表的任何結(jié)構(gòu)。


和實施例，附圖1是電路原理圖，圖中1是電能表的殼體，2是電能表中的電壓線圈，是跨接在相線和中線之間，3是電能表的電流線圈，它串接在輸入相線和輸出相線之間，4是電容器C，它是跨接在相線和中線之間，和電壓線圈2并聯(lián)，組成LC并聯(lián)諧振電路，其諧振頻率為50HZ。9是“O”形磁環(huán)，在此“O”形磁環(huán)9上繞有線圈5為L1，線圈6為Lu，線圈7為L2，線圈8為L3，線圈5即L1的一頭接到電能表的電流線圈3的輸出端，另一頭接到用戶的相線23，線圈6即Lu的一頭接到電能表中的電壓線圈2的中線端，另一頭和L2連接再經(jīng)過脫扣開關(guān)13的接點(diǎn)開關(guān)到電源輸入的中線21，“O”形磁環(huán)9上的線圈7，即L2的另一頭接到用戶的中線22，線圈8，即L3為檢測線圈，其兩端接有電阻、電容和集成電路10組成檢測電路，檢測電路的輸出接到可控硅11的觸發(fā)極，可控硅11的正負(fù)極(即陽極和陰極)跨接在橋式整流電路12的正負(fù)輸出端，橋式整流電路12的輸入端一頭接到脫扣開關(guān)13的線包，線包的另一頭接到電源的相線，橋式整流電路12的輸入端，另一頭接到Lu和L2的連接處(即電源的中線21)，14是檢驗按鈕，一頭接在用戶相線上，另一頭通過電阻接到電源中線上，此按扭平時不通，只有按下時才接通，當(dāng)接通時檢測電路輸出信號超過門限值，在0.1秒鐘內(nèi)切斷電源。15是接線樁頭，共有四個樁頭，其排列和現(xiàn)有的電能表接線樁完全一樣，安裝時將原電能表的輸入輸出線移到本裝置的15接線樁頭上。
附圖2是節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器的外形圖，圖中14為檢驗按扭，16是三根插腳，它插入電能表的接線插孔，使保護(hù)器和電能表牢固，緊密配合連接沒有外露線，并有鉛封。17是脫扣開關(guān)的手動分合柄，此開關(guān)控制電源的進(jìn)線，當(dāng)接好線并和電能表緊密連接好后合上，則電能表和保護(hù)器就可工作了。18是接線盒蓋板，19是接線盒蓋板18的固定螺釘，接線時旋出固定螺釘，打開盒蓋板18，接入電源輸入線和輸出用戶線，然后蓋好盒蓋板18，旋緊固定螺釘19，并加鉛封防止用戶擅自打開此盒蓋板18，電源的輸入線和用戶的輸出線的接法和原電能表的接法完全一樣。
附圖3是電能表和節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器的結(jié)合安裝圖，圖中24是電能表，14是檢驗按扭，17是脫扣開關(guān)的手動分合柄，18是接線盒蓋板，接線時打開此盒蓋板18，19是盒蓋板18的固定螺釘和鉛封頭，20是電源的相線，21是電源的中線，22是用戶的中線，23是用戶的相線，其接線排列和原有的電能表(24)一致。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器是由電能表、諧振電容器，電流互感器，檢測電路，控制電路，脫扣開關(guān)，檢驗按扭開關(guān)所組成，其特征在于，諧振電容器C(4)是并聯(lián)在電能表(24)中的電壓線圈(2)兩端的引出線上，在“O”形磁環(huán)(9)上繞有四只線圈L1(5)、Lu(6)、L2(7)、L3(8)組成特殊電流互感器，其中Lu(6)一頭通過插腳接到電壓線圈(2)的中線插孔端，另一頭和L2(7)的一頭連接，再通過脫扣開關(guān)(13)的接點(diǎn)開關(guān)到電源輸入的中線(21)，L2(7)的另一頭接到用戶的中線(22)，L1(5)一頭通過插腳接到電能表(24)的電流線圈(3)的輸出插孔端，另一頭接到用戶的相線(23)，L3(8)的兩端接到檢測電路，其輸出接到控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器，其特征在于，檢測線圈L3(8)的兩頭接有電阻，電容和集成電路(10)組成的檢測電路，其輸出接到可控硅(11)的觸發(fā)極，可控硅(11)的正負(fù)極接到橋式整流電路(12)的正負(fù)輸出端，橋式整流電路(12)的輸入一端串接脫扣開關(guān)(13)的線包，再通過脫扣開關(guān)(13)的接點(diǎn)開關(guān)接到電源的相線(20)，橋式整流電路(12)的另一輸入端通過脫扣開關(guān)(13)的接點(diǎn)開關(guān)接到電源的中線(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能防竊電多功能保護(hù)器，其特征在于三根插腳(16)插入電能表(24)的接線插孔中，緊密配合連接，無外露線，并有鉛封裝置。
專利摘要本實用新型涉及電能表的節(jié)電，防止竊電，監(jiān)測電能表的正確計量及觸電保安功能。它是由并聯(lián)在電能表中的電壓線圈兩端引出線上的諧振電容器、“O”形磁環(huán)上繞有四組線圈的特殊電流互感器、檢測電路及控制電路所組成。電能表正常時，檢測線圈L3感應(yīng)的電流通過檢測電路輸出信號(門限值)不足使可控硅導(dǎo)通，脫扣開關(guān)不動作，可正常用電，當(dāng)電能表有故障或竊電或觸電時，則檢測電路輸出的信號大于門限值，使脫扣開關(guān)動作，切斷電源。
文檔編號G01R11/24GK2168256SQ9321458
公開日1994年6月8日 申請日期1993年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月26日
發(fā)明者壽康德 申請人:壽康德