CN2038242U - 电度表内的防窃电及过流保护器 - Google Patents
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Abstract
一种能安装在电度表内的防窃电及过流保护装置，采用双向可控硅作为主回路执行元件，利用集成电子元件构成控制电路，具备自动恢复和参数补偿功能，从而提高了装置的使用寿命，动作准确性和可靠性，装置自身的耗能微小。
Description
此防窃电器及过流保护器是安装在民用单相电度表内防窃电和过电流保护装置。属于电子应用技术领域。
一、目前，防窃电装置分为两类。一类是安装在电度表外的防窃电装置。这种装置由于体积大，必须另设壳体，因而不易被用户采用；另一类是安装在电度表内的装置，如专利申请号86，2.09228（安装在电度表内的防窃电器，以下简称原型Ⅰ）。此电路是将电度表的电压线圈外绕一感应线圈作为装置的供电电源的，并且采用小型继电器作为主回路执行元件。这就带来如下文所述的一系列问题，而且这种装置没有过流保护措施。
二、过流保护装置，如专利申请号86，2.07558（限流保安电表，以下简称原型Ⅱ）是一种安装在电度表外的限流保安器。一旦用户用电过量发生保护后，只有按动复位按钮，电路才能恢复供电，而且用户可以很方便地利用它进行窃电。
原型Ⅰ尚有如下不足：
（1）由于原型Ⅰ采用的是“在电度表的电压线圈外面绕一感应线圈作为其有源元件的供电电源”的方法，电度表电压线圈带上负载后，电压线圈所属的磁场磁通就要发生变化。而电度表的转动铝盘是靠电压线圈和电流线圈共同产生的磁通来驱动的。所以，当电压线圈的磁通发生变化后，电度表的计量精度就要受到很大影响，需要对计量电度表重新进行定标，并且安装它需将电度表的大部分零件拆开，重新进行装配，因而不易被用户采用。如果原型Ⅰ想改换安装电源变压器来实现直流供电时，又会因控制电路耗能较大，所需变压器体积过大不能装入表内，从而使方案失效。
（2）由于原型Ⅰ主回路是利用小型继电器常闭触点作为其控制开关，并且没有过电流保护装置，一旦用户非窃电用电过量，其所设装置的小型继电器触电，就会因大电流流过而损坏失效。原型Ⅰ的取样器是两个小型“电抗变换器KH1和KH2，由于KH1和KH2的负载较大，所以要想得到一定的电压输出，其“电抗变换器”的初级就必须有一定的线圈数。当用电电流较大时，串联在主回路中的“电抗变换器”就会产生饱和，一方面影响变换器的准确度，一方面可能导致发热损坏。
（3）原型Ⅰ采用的是简单的整流、滤波来作为反相器和驱动器的直流供电电源的，没有采取稳压措施。如电网电压波动较大（170伏～250伏），其反相器和驱动器的工作状态就要发生变化，这就直接影响了防窃电的准确性。
（4）原型Ⅰ所述的两只“电抗变换器”KH1和KH2在制造工艺上不可能参数完全相同，而其控制回路中又没有采取措施来解决它。由于参数的不对称，当负载电流达几个安培时，由KH1和KH2上感应的电压差就会增大，容易引起误动作，如果降低反相器下所取的感应电压量，又会引起中等用电量时防窃电的失效。
原型Ⅱ尚有如下不足：
（1）原型Ⅱ是安装在电度表外的装置，用户可以利用它方便地窃电，并且需另设壳体，安装不方便，所以不易被用户采用。
（2）原型Ⅱ的漏电保护本身也有不足，例如：家用电器，置于南方的潮湿的气候条件下，时常有轻微的漏电现象（电表对漏电也计数），但经过安装接地线，就可以继续安全使用，对这种轻微的漏电进行保护有时是不合适的。
（3）一旦用户用电过量发生保护后，只有按动复位按钮电路才能恢复供电，这种装置不可能安装电度表内。
此外，原型Ⅰ和Ⅱ均采用小型继电器作为主回路和控制回路的执行元件。继电器的寿命有限，且继电器的激磁线圈耗电量较大。
本实用新型的目的在于提供一种安装在电度表内的防窃电及过流保护装置，采用双向可控硅作为主回路执行元件，利用集成电子元件构成控制电路，具备自动恢复和参数补偿功能，从而提高使用寿命，动作准确性和可靠性，本实用新型另一个目的是要减小装置自身的耗能。
本实用新型包括电流互感器CI1和CI2，运算放大器K1和K3，比较器K3和K4，整流滤波器D1和C1、D2和C2，双向可控硅SCR。其特征在于电流互感器CI1和CI2的初级线圈按差动形式联接到差动运算放大器K1的输入端，K1的输出接整流二极管D1及电容C1再经过隔离二极管D4连接到比较器K2的同相输入端，K2的反相输入端接有参考电压U1，K2的输出端接三极管BG，BG的输出经R8和R9分压后接双向可控硅SCR的控制极G，而双向可控硅串联在电度表的地线回路中，运算放大器K3的输入端与差动运算放大器K1的一个输入端相联接，K3的输出经整流二极管D2及电容C2与参考电压U1相连，然后连至比较器K4的输入端，比较器K4的输出通过隔离二极管D3连接到比较器K2的同相输入端，由运放K4、D3、R12、R13组成的过流保护电路的镇流点是靠R12、R13分压得到的。为了调节断电恢复时间，在整流二极管D1至隔离二极管D4之间的A点，对地接有一个可调电位器W1。为了保证控制电路的准确性，电度表内装有小型电源变压器B和整流稳压电路D5、D6、C3、C4和M以便向控制电路提供直流电源＋E和－E。整个控制电路自身的功率消耗微小，所以B的体积也很小。
由于运算放大器的输入阻抗很大，所以电流互感器CI1和CI2的初级绕组只是在铁芯上绕了3／4圈，因此，初级线径可以较粗，而次级线径可以尽可能地减少，因而电流互感器的体积就可制做的很小。
由集成运算放大器K3、电阻R5、R6、R10、R11，二极管D2、电容C2所组成的电路，可以用来消除因电流互感器CI1和CI2在制造工艺上的参数不对称，并利用R10和R11在＋E上的分压作为整机的启动保持电路，而其输出U1作为比较器K2参考电压。比较器K4、电阻R12、R13、二极管D3组成了过电流保护器。
下面结合实施例及附图对本实用新型的工作原理作详细的描述（见附图1）
当窃电行为发生时，电流互感器CI1和CI2的次级线圈电压差就会增大，经过差动运放K1后，就可以得到一个较大的交流电压信号，经整流二极管D4输入到比较器K2的同相输入端。这时比较器K2输出高电位，使三极管BG导通，迫使双向可控硅SCR关断，切断供电电源。
由集成运放K3，电阻R5、R6、R10、R11、二极管D2、电容C2所组成的电路，可以用来消除因电流互感器CI1和CI2在制造工艺上的参数不对称。并兼作整机的启动保持电路，它们的输出U1作为比较器K2的参考电压。
由比较器K4、电阻R12、R13、二极管D3组成了过电流保护器。当用户用电过量时，电流互感器CI1次极的电压值增大，经过运放K3后加到比较器K4的输入端。其电位与从R12及R13取来的电位进行比较，使输出为高电位，从而使比较器K2输出为高电位，使二极管BG导通，迫使双向可控硅SCR关断，切断供电电源。当过载去掉或短路排除后，电流互感器CI1次极的电压值减小，加到比较器K4输入端的电位降低，使K4输出为低电位，比较器K2的输出为低电位，三极管BG截止，双向可控硅SCR导通，恢复供电。由于D1、D4、D3的隔离作用以及K2的高输入阻抗，A点电位的下降有较长的时间，通过调整A点对地的电位器W1的阻值，可以改变放电时间的长短，以改变恢复供电的延迟时间（由数秒到数小时可调），由过载或短路引起的断电在去掉过载或短路排除后，立即来电，这两者不相干扰。
电容C3和电阻R4用来保护双向可控硅SCR，可以消除因感性负载对双向可控硅SCR的浪涌电压。直流供电电源由电源变压器B，整流二极管D5、D6，滤波电容C3、C4，集成稳压块M组成，可以提供给控制电路以双电源。
对于防止窃电和防止因负载短路和过流引起的火灾，本实用新型提供了一种使用和安装方便，功能较全的装置，本新型电路构成简单、寿命长、自身耗能微小、价格极低，全部费用只有10～20元，为其成为商品并推广使用提供了可行性。
附图说明：
图1是本实用新型实施例电气原理图，其中：
CI1、CI2是电流互感器；
K1、K3是集成运算放大器；
K2、K4是比较器；
BG是晶体三极管；
SCR是双向可控硅；
B是小型电源变压器；
M是集成稳压块；
W1是可调电位器；
U1是参考电压；
G是双向可控硅SCR的控制极；
D1～D6是晶体二极管。
Claims (5)
1、一种安装在电度表内的防窃电及过流保护器，它包括电流互感器CI1、CI2、运算放大器K1、K3，比较器K2、K4，整流滤波器D1和C1、D2和C2，双向可控硅SCR，其特征在于电流互感器CI1和CI2的初级线圈分别串联在电度表的地线和火线回路之中，电流互感器CI1和CI2的次级线圈按差动形式联接到差动运算放大器K1的输入端，K1的输出接整流二极管D1及电容C1再经过隔离二极管D4连接到比较器K2的同相输入端，K2的反相输入端接有参考电压U1，K2的输出端接三极管BG，BG的输出经R8和R9分压后接双向可控硅SCR的控制极G，而双向可控硅串联在电度表的地线回路中，运算放大器K3的输入端与差动运算放大器K1的一个输入端相联接，K3的输出经整流二极管D2及电容C2与参考电压U1相连，然后连至比较器K4的输入端，比较器K4的输出通过隔离二极管D3连接到比较器K2的同相输入端。
2、如权利要求1所述的电度表内的防窃电及过流保护器，其特征在于为了调节断电恢复时间，在整流二极管D1至隔离二极管D4之间的A点，对地接有一个可调电位器W1。
3、如权利要求1和2所述的电度表内的防窃电及过流保护器，其特征在于为了保证控制电路的准确性，电度表内装有小型电源变压器B和整流稳压电路D5、D6、C3、C4和M。
4、如权利要求3所述的电度表内的防窃电及过流保护器，其特征在于：所述的参考电压U1是由R10和R11对直流电源＋E的分压电压再迭加由D2和C2对运放K3整流滤波后的电压而得到的。并用R10和R11对直流电源＋E上的分压做为整机的启动保持电路。
5、如权利要求4所述的电度表内的防窃电及过流保护器，其特征在于：由运放K4、二极管D5、电阻R12、R13组成的过流保护电路的镇流点是靠R12、R13分压得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88208846 CN2038242U (zh) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | 电度表内的防窃电及过流保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88208846 CN2038242U (zh) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | 电度表内的防窃电及过流保护器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2038242U true CN2038242U (zh) | 1989-05-24 |
Family
ID=4842587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 88208846 Withdrawn CN2038242U (zh) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | 电度表内的防窃电及过流保护器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2038242U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104577950A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-29 | 江门天诚溶剂制品有限公司 | 一种用电设备保护器 |
-
1988
- 1988-07-19 CN CN 88208846 patent/CN2038242U/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104577950A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-29 | 江门天诚溶剂制品有限公司 | 一种用电设备保护器 |
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