專利名稱：節能防竊電多功能保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于節能保安防竊電電能計量技術領域。
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能防竊電，能監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裝置。
本裝置在電能表的電壓線圈兩端引出線上并聯一只電容器C，使得電壓線圈的電感L和電容器C組成并聯諧振電路，諧振在50HZ。在“O”形磁環上繞有四組線圈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，再通過脫扣開關的接點開關到電源輸入的中線，L2另一頭輸出到用戶的中線，“O”形磁環上的線圈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”形磁環上繞的匝數相等，繞向相反，此兩個線圈都通過負載電流(在正常用電和電能表正確計量時)，他們在磁環上產生的磁勢是互相抵消的。在“O”形磁環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組成的控制電路，即檢測電路輸出信號接到可控硅的觸發極，控制可控硅的通斷，可控硅的正負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的線包，再通過脫扣開關的接點開關接到電源的相線，輸入的另一端通過脫扣開關的接點開關到電源的中線，因此可控硅的通斷，從而控制脫扣開關的吸合(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)。此電流經過檢測電路產生一個門限值信號，這信號不能觸通可控硅，脫扣開關不動作，用戶正常用電，電能表正確計量。當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諧振條件，故通過Lu的電流就增加，則L3上感應的電流也增加，檢測電路的輸出信號就超過門限值，而觸通可控硅，使脫扣開關動作，切斷電源防止不正確計量，竊電或火災等事故。如果有采用單線(相線)和大地之間接負載竊電，則其負載電流只通過L1而不通過L2，那么L1和L2在“O”形磁環上的磁勢就不能抵消，則在L3上感應電流增加，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秒鐘內切斷電源保護人身安全。本裝置和電能表的連接是采用插腳式，即保護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，根據國家用電有關規定，對漏電保護裝置必須定期檢驗合格方能使用。本保護器的特殊電流互感器脫扣開關及所有電子元件(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。
本實用新型的優點是顯而易見的，首先是節能，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并聯諧振，因此降低了電能表的固有損耗、另外由于并聯電容器，使電網的感性負載得到補償，提高了電網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備的影響。本保護器有很強的防竊電功能，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。本保護器還有監測電能表的電壓線圈脫鉤、霉斷或局部短路等的故障功能。本保護器還有漏電保護功能，使用戶用電更安全。本裝置結構緊湊和現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，其下端進出線安裝和電能表完全一致，不須改變電能表的任何結構。
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，組成LC并聯諧振電路，其諧振頻率為50HZ。9是“O”形磁環，在此“O”形磁環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連接再經過脫扣開關13的接點開關到電源輸入的中線21，“O”形磁環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的觸發極，可控硅11的正負極(即陽極和陰極)跨接在橋式整流電路12的正負輸出端，橋式整流電路12的輸入端一頭接到脫扣開關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，當接通時檢測電路輸出信號超過門限值，在0.1秒鐘內切斷電源。15是接線樁頭，共有四個樁頭，其排列和現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是節能防竊電多功能保護器的外形圖，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是脫扣開關的手動分合柄，此開關控制電源的進線，當接好線并和電能表緊密連接好后合上，則電能表和保護器就可工作了。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是電能表和節能防竊電多功能保護器的結合安裝圖，圖中24是電能表，14是檢驗按扭，17是脫扣開關的手動分合柄，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。
權利要求1.一種節能防竊電多功能保護器是由電能表、諧振電容器，電流互感器，檢測電路，控制電路，脫扣開關，檢驗按扭開關所組成，其特征在于，諧振電容器C(4)是并聯在電能表(24)中的電壓線圈(2)兩端的引出線上，在“O”形磁環(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(13)的接點開關到電源輸入的中線(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.根據權利要求1所述的一種節能防竊電多功能保護器，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)的觸發極，可控硅(11)的正負極接到橋式整流電路(12)的正負輸出端，橋式整流電路(12)的輸入一端串接脫扣開關(13)的線包，再通過脫扣開關(13)的接點開關接到電源的相線(20)，橋式整流電路(12)的另一輸入端通過脫扣開關(13)的接點開關接到電源的中線(21)。
3.根據權利要求1所述的一種節能防竊電多功能保護器，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電，防止竊電，監測電能表的正確計量及觸電保安功能。它是由并聯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感應的電流通過檢測電路輸出信號(門限值)不足使可控硅導通，脫扣開關不動作，可正常用電，當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 優先權日1993年5月26日
發明者壽康德 申請人:壽康德
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
