CN201773791U

CN201773791U - Ic卡电度表断路器

Info

Publication number: CN201773791U
Application number: CN2010202658766U
Authority: CN
Inventors: 南寅; 唐红强
Original assignee: BEIJING CUIXIANG ELECTRIC APPLIANCE ELEMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING CUIXIANG ELECTRIC APPLIANCE ELEMENT Co Ltd
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-07-15

Abstract

本实用新型涉及一种IC卡电度表断路器，包括L极和N极，L极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、磁脱扣系统、热脱扣系统、动静触头、灭弧系统、操作机构；N极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、动静触头、操作机构、分励脱扣器、分励控制器，其中：分励控制器的电源分别取自于L极和N极的负载侧；分励脱扣器的一端与L极负载侧相连，另一端与分励控制器上的一可控硅阳极相连。由于分励脱扣器在L极直接或通过一个二极管与可控硅的阳极相连而分励控制器的电源分别取自于L极和N极的负载侧，因此当外界具有较高的浪涌电压时，控制器上的二极管不存在反向击穿的条件，进而能够提高断路器整体的可靠性与使用寿命。

Description

IC卡电度表断路器

技术领域

本实用新型涉及一种IC卡电度表专用断路器，本断路器的控制器具有性能可靠、寿命长的优点。

背景技术

IC卡预付费电度表是以IC卡作为电能量值数据传输介质，在电度表(电子式电度表或机械式电度表)中加入负荷控制部分等功能模块，从而实现电量抄收和电量结算的智能型电度表。近年来IC卡预付费电度表的普遍使用为电力部门的收费及抄表带来了极大的方便和收益，使用预付费电度表代替传统电度表可以极大的节约电力公司挨家挨户抄表、收费的人力。但同时了为了确保国家电力资源的正常使用，IC卡预付费电度表均加装一种设备对用户用电量进行监控，具有零充值拉闸断电功能，能够确保用户按规定付费，不拖欠电费。

目前，几种常见的IC卡电度表专用断路器控制器的分励线圈L1均串接在可控硅的阴极和N极之间，如图9所示，在结构安装上相对方便，在控制器正常工作使得可控硅触发时，不会对控制器造成太大的影响。但如果由于外界较高浪涌电压造成可控硅误触发时，由于可控硅触发后电源及浪涌电压基本上会全部施加在分励线圈L1上，此时压敏电阻RV两端的电压仅为一个二极管D1和可控硅Q1的正向压降，远小于其压敏电压，压敏电阻RV完全截止，而此时浪涌电压并没有完全消失，会造成施加在电源端的电压远远大于二极管D2的反向耐压，此时，导致二极管D2反向击穿，二极管D2反向击穿后，由于此时可控硅处在导通阶段，电容C1、二极管D2、D3、D5间电压与L、N间电位相同，会造成电容C1电压击穿、二极管D2、D3、D5电流击穿，从而造成整个控制器的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种性能可靠、寿命长的IC卡电度表断路器，以解决现有IC卡电度表专用断路器的控制器易损坏、寿命低的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种IC卡电度表断路器，包括L极和N极，其中L极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、磁脱扣系统、热脱扣系统、动静触头、灭弧系统、操作机构；N极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、动静触头、操作机构、分励脱扣器、分励控制器，其特征在于：所述分励控制器的电源分别取自于L极和N极的负载侧；所述分励脱扣器，其一端与L极负载侧相连，另一端与分励控制器上的一可控硅阳极相连。

进一步地：

所述分励脱扣器，其一端与L极负载侧相连，另一端经二极管再与分励控制器上的可控硅阳极相连。

所述分励控制器包括电源电路、抗干扰电路、IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路和执行元件，其中：电源电路为IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路提供电源，抗干扰电路与延时控制驱动电路串联，IC卡信号采集电路的输出控制延时控制驱动电路，延时控制驱动电路驱动执行元件。所述电源电路为整流稳压电路；所述抗干扰电路由压敏电阻和串接在L极和压敏电阻之间的分励脱扣器的分励线圈组成；所述IC卡信号采集电路由限流电阻、二极管、晶体管串联组成，二极管的阴极与晶体管的发射极之间连接移相电容；所述延时控制驱动电路是由延时电容、充电电阻、放电电阻、可控硅组成的延时触发电路；所述执行元件为分励脱扣器，其分励线圈通过二极管或直接串接在L极与可控硅的阳极之间。

本实用新型的有益效果是：

由于分励脱扣器在L极直接或通过一个二极管与可控硅的阳极相连，而分励控制器的电源分别取自于L极和N极的负载侧，因此当外界具有较高的浪涌电压时，控制器上的二极管不存在反向击穿的条件，进而能够提高断路器整体的可靠性与使用寿命。

附图说明

图1为IC卡电度表断路器原理图；

图2为IC卡电度表断路器控制器原理图；

图3为电源电路原理图；

图4为抗干扰电路原理图；

图5为信号采集电路原理图；

图6为延时驱动电路原理图；

图7为执行电路原理图；

图8为断路器N极结构示意图；

图9为常见IC卡电度表断路器的控制器原理图。

具体实施方式

对于IC卡电度表：正常工作时，内置分励装置检测到外部控制有效时，控制器切断分励脱扣器回路电源，断路器可正常闭合向用户供电；当电费用完后，IC卡电度表通过IN端向分励控制器发出脱扣信号，控制电路经过延时后通过执行器(分励脱扣器)使机构脱扣，断路器断开，停止向用户供电。只有当付费后的IC卡插入电度表后，断路器才能闭合。如果人为切断接至IC卡电度表的引线(即IN端开路)，控制器则认为控制信号失效，断路器将无法正常向用户供电(断路器闭合后，延时再次断开)。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

见图1。本实用新型的IC卡电度表断路器包括L极和N极，可在预付费电度表和断路器之间建立信号联络，当电度表发出控制信号或当信号联络失效时，断路器自动切断电路限制供电。断路器的L极具有电流保护功能，N极因其动静触头间距比L极动静触头间距小而具有先合后开功能，并具有外部信号控制延时分励功能。其中：L极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、磁脱扣系统6、热脱扣系统7、动静触头、灭弧系统、操作机构；N极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、动静触头4与3、操作机构5、分励脱扣器2、分励控制器1和信号控制线(图8)。分励控制器1的电源分别取自于L极和N极的负载侧；分励脱扣器的一端与L极负载侧相连，另一端与分励控制器上的一可控硅阳极相连。

L极结构在此不予描述，主要描述N极结构。

本断路器的分励控制器的原理图如图2所示，该电路由电源电路、抗干扰电路、IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路和执行元件(分励脱扣器2)组成。其中：电源电路为IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路提供电源，抗干扰电路与延时控制驱动电路串联，IC卡信号采集电路的输出控制延时控制驱动电路，延时控制驱动电路驱动执行元件。

如图3所示，电源电路是由二极管D1、电阻R1、稳压管D3组成的整流稳压电路。

如图4所示，抗干扰电路包含一个压敏电阻RF和串接在L极和压敏电阻RF之间的分励脱扣器(L1是该分励脱扣器2的分励线圈)。

如图5所示，IC卡信号采集电路由限流电阻R4、二极管D4、电阻R5、移相电容E3、晶体管Q2组成，移相电容E3连接在二极管D4的阴极与晶体管Q2的发射极之间。

如图6所示，延时控制驱动电路是由延时电容E1及E2、充电电阻R2、放电电阻R3、可控硅Q1组成的延时触发电路。

如图7所示，执行元件分励脱扣器的分励线圈L1通过二极管D1或直接串接在L极上与功率元件Q1的阳极之间。

外接电源经抗干扰电路后与稳压电路的整流二极管D1阳极相连；外接控制信号T通过一个电阻R4与晶体管Q2的基极相连，Q2的集电极与电源电路和延时电路的输入端相连，延时电路的输出端控制可控硅Q1的栅极；可控硅Q1的阳极与电源电路的整流二极管D1的阴极相连，可控硅Q1的阴极与电源输入端的N极相连。

当IC卡输入信号T有效时，晶体管Q2的基极为高电位，晶体管Q2导通，切断后续延时电路的电源，可控硅Q1截止，此时，流过分励线圈L1的电流较小，不足以推动分励脱扣器的铁芯使机构脱扣，断路器能够正常闭合。

当IC卡输入信号无效或控制信号线失效时，晶体管Q2因其基极变为低电位而截止，电源电路向延时电路供电，延时电路开始延时，当延时时间达到预设值时，触发可控硅Q1导通，致使流过分励线圈L1的电流足以驱动分励脱扣器，分励脱扣器的动铁芯推动机构，使断路器分断，达到延时控制分励动作。

分励控制器1在L极，通过一个二极管D1与可控硅Q1的阳极相连。分励控制器1的电源分别接在出线端的L和N极端子。当外界具有较高的浪涌电压且可控硅触发时，电源及浪涌电压基本上会全部施加在分励线圈L1上，施加在分励控制器1上的二极管D2、D1、D4上的电压只有可控硅的正向压降，远小于二极管D2、D1、D4的耐压，不存在击穿损坏的条件，进而不会造成E1、E2、E3其他元器件等及整个控制器的损坏，提高了断路器整体的可靠性与使用寿命。

Claims

1.一种IC卡电度表断路器，包括L极和N极，其中L极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、磁脱扣系统、热脱扣系统、动静触头、灭弧系统、操作机构；N极包括塑料绝缘壳体及置于其中的进、出线端子、动静触头、操作机构、分励脱扣器、分励控制器，其特征在于：

所述分励控制器的电源分别取自于L极和N极的负载侧；

所述分励脱扣器，其一端与L极负载侧相连，另一端与分励控制器上的一可控硅阳极相连。

2.如权利要求1所述的IC卡电度表断路器，其特征在于：

3.如权利要求1所述的IC卡电度表断路器，其特征在于：

所述分励控制器包括电源电路、抗干扰电路、IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路和执行元件，其中：电源电路为IC卡信号采集电路、延时控制驱动电路提供电源，抗干扰电路与延时控制驱动电路串联，IC卡信号采集电路的输出控制延时控制驱动电路，延时控制驱动电路驱动执行元件。

4.如权利要求3所述的IC卡电度表断路器，其特征在于：

所述电源电路为整流稳压电路；

所述抗干扰电路由压敏电阻和串接在L极和压敏电阻之间的分励脱扣器的分励线圈组成；

所述IC卡信号采集电路由限流电阻、二极管、晶体管串联组成，二极管的阴极与晶体管的发射极之间连接移相电容；

所述延时控制驱动电路是由延时电容、充电电阻、放电电阻、可控硅组成的延时触发电路；

所述执行元件为分励脱扣器，其分励线圈通过二极管或直接串接在L极与可控硅的阳极之间。