CN2246805Y - 防窃电单相电能表 - Google Patents

Abstract

一种防窃电单相电能表，主要由表壳，表芯，取样电路，比较电路，或非门电路，抗干扰电路，延时电路，电子开关电路，语言报警电路，继电器，窃电计数器，与门电路和直流电源电路构成。本实用新型能有效地防止任何方式的窃电行为，不但能在用户窃电时自动断电，语言报警，而且能自动记录窃电次数。

Description

防窃电单相电能表

本实用新型属于测量电功率时间积分的装置，特别是涉及一种防窃电单相电能表。

目前，有一种公知的公告号为CN21083003U，申请号为CN91226468.3的防窃电、限电装置，其主要技术构成是：在两根进户线(火线和零线)上各接有电流互感器(B1、B2、B3)；信号识别电路由二极管和阻容元件组成，基准信号通过变压器、二极管(D4-D7)和电阻(R7-R10、R17)提供给比较器，电阻(R11、R12、R13)，三极管(BG)组成一个或门电路；再加上继电器组成放大驱动执行单元，该装置由于电路的结构处理不够理想，只能防止某些窃电方法进行窃电而不能防止线路上各种方式的窍电行为，

本实再新型的目的在于提供一种结构合理，能有效自动防止采用多种方式进行窃电的单相电能表、

本实用新型与现有技术的共同之处是，也包含有直流电源电路，比较电路，延时电路，继电器及电能表表芯，不同之处是，本实用新型除对上述电路进行改进之外，还包含有与门电路，或非门电路，抗干扰电路，电子开关电路，语言报警电路，窃电计数器和取样电路，本实用新型的直流电源电路由变压器T，桥式整流器UR，滤波电容C1，保险丝FU组成，取样电路1由光耦合器H13B1中的二极管和电阻R12组成；取样电路2由电流互感器TA1，电容C3，二极管VD1，电阻R3、R4、R5组成；取样电路3由零序电流互感器TA2，二极管VD2，电容C2，电阻R8，R9，R10组成，与门电路由光耦合器H13B1中的三极管，集成块IC1-2(1/4LM339)，电阻R1，R2，R13，R14组成，比较电路由集成块IC1-1(1/4LM339)，电阻R6，R7，R11组成，或非门电路由二极管VD3，VD4，集成块IC1-3(1/4LM339)电阻R15，R16，R17，R18，R19组成，抗干扰电路由二极管VD5，集成块IC2-1(1/2NE556)，电阻R20，电容C4，C5组成，延时电路由二极管VD6，集成块IC2-2(1/2NE556)，电阻R21，R22，R23，电容C6，C7，C8组成，电子开关电路由三极管VT，电阻R24组成，继电器K的常闭触点K-1，K-2为用户供电线路的主控开关，语言报警电路由压电片BL和语言块IC3组成，窃电计数器PC采用电磁脉冲计数器，电能表表芯Wh采用DD86系列电能表，表壳2的前面(正面)设有电量计数器窗口3，窃电计数器窗口4，铝盘窗口5 ，在表壳2的下方设有接线排1(4个接线端子)本实用新型就是通过组成上述电路的元件之间的装接关系达到对用户的用电线路实现防窃电功能控制的，即进户线(零线)与接线排1上的③号接线端子，表芯Wh的电压线圈一端和电流互感器TA1的初级线圈一端相连接，TA1的初级线圈另一端则通过零序电流互感器TA2的一组初级线圈和继电器K的常闭触点K-2后，又与接线排1上的④号接线端子相连；另一根进户线(火线)与接线排1上的①号接线端子，表芯Wh的电压线圈及电流线圈各一端相连，电流线圈的另一端通过TA2的另一组初级线圈，继电器K的常闭触点K-1后，又与接线排1上的②号接线端子相连。

本实用新型防窃电单相电能表不改变原单相电能表的功能，当发生窃电行为时，不论其用什么方式窃电，均能有效自动切断用户电源，发出语言报警，同时窃电计数器记录一次，延时5分钟，自动恢复送电；若窃电行为仍未解除，则重新切断电源，窃电计数器又累计一次，如此反复，直至线路上的窃电行为解除，方可正常供电，具体可防止下列手段窃电：

1.短路电能表的进出火线(1-2接线端子过桥)，使表慢转进行窃电，

2.摘下电能表内电压线圈挂钩，使表不转进行窃电，

3.倾斜电能表，使表不转进行窍电，

4，一火一地，使表不转进行窃电。

5，用物体插入电能表内部，使表不转进行窃电，

6.对换电能表的进出火线(接线端子2进1出)，使表反转进行窃电，

7.对换电能表的进出线(接线端子2、4进1、3出)，使表反转进行窃电。

图1是本实用新型防窃电单相电能表电原理图、图中的Wh是表芯、

图2是本实用新型防窃电单相电能表方框图，图中的Wh是表芯，

图3是本实用新型防窃电单相电能表外形示意图，图中的1是接线排，2是表壳，3是电量计数器窗口，4是窃电计数器窗口， 5是铝盘窗口，

图4是本实用新型防窍电单相电能表表内光耦合器与遮光片组合示意图，图中的6是遮光片，7是铝盘，8是光耦合器，

图5是本实用新型防窍电单相电能表变换实施例示意图图中9是电阻10是三极管。

下面将结合附图，就实施例之一对本实用新型作进一步详细描述，

当用户不用电时，防窃电单相电能表中防窃电部分处于静止状态，三个取样电路都没有输出信号，即在取样电路1中，检测元件采用一个光耦合器8(H13B1)，在其内部发光二极管和光敏三极管之间开有一个几毫米(MM)的槽缝，当电能表表芯中的铝盘7不转时，固定在其轴上的遮光片6也静止不动，不能按正常的时间周期(表额定转数)插入光耦合器8的开槽缝隙进行遮光，使光敏三极管长时间(＞规定时间)导通，与此同时，取样电路2中检测元件电流互感器TA1的初级线圈没有电流通过，次级线圈无感应电压，二极管VD1无直流电压输出，集成块IC1-2的6脚(一输入端)处于低电位(低于7脚电压值)，导致1脚输出高电位，二极管VD3截止，取样电路3中的检测元件零序电流互感器TA2的初级线圈也无电流通过，次级线圈无感应电压，二级管VD2无直流电压输出，集成块IC1-1的4脚(一输入端)处于低电位(低于5脚电压值)，导致2脚输出高电位，二极管VD4截止；或非门电路的集成块IC1-3的14脚输出低电位，使二极管VD5导通；抗干扰电路的集成块IC2-1的5脚输出高电位，使二极管VD6截止；延时电路的集成块IC2-2的9脚输出低电位，使电子开关电路的三极管VT的基极无偏流而截止，由其驱动的三个执行单元都处于静止状态，即语言报警电路中发声元件EL不发声，窍电计数器PC不计数，继电器K的线圈无电流不动作，其常闭触点K-1、K-2处于闭合状态，接通用户的供电线路。

当用户正常用电或由窃电转为正常用电时，在三个取样电路中、取样电路1和取样电路2有信号输出，而取样电路3则没有信号输出，即当电能表表芯中的铝盘7按正常的时间周期旋转时，固定在其轴上的遮光片6将有规律的插入光耦合器8的开槽缝隙，使光束通道被切断，右侧的光敏三极管工作在开关状态，输出脉冲信号；在取样电路2中，检测元件电流互感器TA1的初级线圈有交流电流通过，次级线圈有感应电压，通过二极管VD1整流，电容C3滤波，电阻R3、R4、R5分压后，输出正极性直流电压，送给与门电路集成块IC1-2的6脚(-输入端)使6脚的电压高于7脚(+输入端)电压(以40W负载为门限电压值)，导致集成块IC1-2的1脚输出低电位，由于此时与门电路中的另一个三极管(H13B1中的)工作在开关状态，使二极管VD3也工作在开关状态(导通时间＜2分)；在取样电路3中，因流过栓测元件零序电流互感器TA2的两个初级线圈的交流电流相等，磁通量为零，次级线圈无感应电压，二极管VD2无直流电压输出，集成块IC1-1的4脚(-输入端)电压低于5脚(+输入端)电压，使集成块IC1-1的2脚输出高电位，二极管VD4截止，在或非门电路中，集成块IC1-3的工作状态受二极管VD3，VD4输入的触发信号控制，当VD3输入的触发信号正常(VD3导通时间＜2分)对，集成块IC1-3的14脚也输出正常的脉冲(＜2分钟的高电位)信号，经二极管VD5去控制电容C4上的充电电压定时放电，使集成块IC2-1的2脚(或6脚)总处于低电位(＜1/3V_DD)，5脚输出高电位，二极管VD6截止，集成块IC2-2将复位，9脚输出低电位，电子开关管VT截止，继电器K不动作，其常闭触点K-1，K-2闭合，保证用户正常用电。

当用户在用电线路中，采用短路电能表的进出火线或一火一地窃电方法时，流过零序电流互感器TA2的两个初级线圈的电流就不相等，磁通量也不等于零，在次级线圈上感应出一个交变电压，经二极管VD2整流，电容C2滤波，电阻R8，R9，R10分压后，送给比较电路的集成块IC1-1的4脚(-输入端)，使4脚电压高于5脚(+输入端)电压值，比较器翻转，2脚输出低电位，二极管VD4导通，集成块IC1-3的8脚将处于低电位(正常时8脚电压高于9脚电压)，电路翻转，14脚输出高电位，二极管VD5截止，电容C4开始充电，当充电时间(即窃电时间)超过2分钟时，集成块IC2-1的6脚电位将高于2/3V_DD，电路复位，5脚将输出低电位，二极管VD6导通，延时电路集成块IC2-2置位，电容C6开始充电，9脚输出高电位，电子开关管VT饱和导通，接通三个供电回路，即继电器K得电动作，其常闭触点K-1、K-2断开，切断用户电源；窃电计数器PC得电动作，记录一次；语言报警电路的语言块IC3得电工作，通过压电片BL发出‘请您不要窃电’的语言告警、当切断用户电源达5分钟(延时电路的电容C6端电压充至2/3V_DD)时，集成块IC2-2复位，9脚输出低电位，电子开关管VT截止，由其控制的用电回路失电，即语言报警电路不工作，停止报警；继电器K释放，其常闭触点K-1，K-2闭合，接通用户电源，恢复供电，若用户的窃电行为未解除，电路将重复上述的工作过程，即切断电源，发出语言告警，累加窃电次数、如此反复，直至用电线路中的窃电行为解除，方可正常供电。

当用户采用倾斜电能表，摘下电能表内电压线圈挂钩，或用物体插入电能表内部等方法进行窃电时，电能表的铝盘7不转，遮光片6也静止不动，不能插入光耦合器8的开槽缝隙进行遮光，使光敏三极管长时间(超过2分钟)导通，二极管VD3长时间导通，集成块IC1-3的14脚长时间输出高电位，二极管VD5长时间截止，电容C4将长时间充电，当其端电压充至2/3V_DD时，集成块IC2-1复位，5脚输出低电位，二极管VD6导通，集成块IC2-2置位，9脚输出高电位，电子开关管VT导通，继电器K得电动作，由其常闭触点K-1、K-2切断电源，与此同时，窃电计数器P0记录一次，语言报警电路发出告警声音。

当用户采用对换电能表进出线或对换电能表进出火线的方法，使电能表反转进行窃电时，由于电能表中的电量计数器3采用单向(反方向不转)计数器，当铝盘7反转时，电量计数器3的齿轮不转，因电量计数器3与铝盘7轴之间是通过齿轮啮合的，所以最后将导致铝盘7也静止不转，电路的工作过程与前所述的倾斜电能表窃电，铝盘7不转时的工作过程相同，完成自动切断用户电源，窃电记录，语言告警等功能，达到防窍电的目的。

本实用新型还可以做如下变换：

取消遮光片6，在铝盘7边缘附近钻一小孔，并将光耦合器8位置上移，使铝盘7插入光耦合器8的开槽缝隙内；同时又增加电阻9和三极管10，并对光耦合器8中光敏三极管的集电极和发射极进行改接，把集电极与电阻9的一端和三共管10的基极相接，把光敏三极管发射极接地，电阻9的另一端接直流电源的正极(V_DD)端，三极管10的集电极和发射极接在光敏三极管对应电极的原所在位置，同样可实现本实用新型工作目的。

Claims (6)

1.一种防窃电单相电能表由表壳，表芯和防窃电部分组成，防窃电部分有直流电源电路，比较电路，继电器和延时电路，其特征在于，防窃电部分还有取样电路(取样1、取样2、取样3)，与门电路，或非门电路，抗干扰电路，电子开关电路，语言报警电路及窃电计数器。

2.根据权利要求1所述的防窃电单相电能表，特征在于：

a.取样电路1由光耦合器H13B1中的二极管和电阻R12组成；

b.取样电路2由电流互感器TA1，二极管VD1，电容C3，电阻R3、R4R5组成；

c.取样电路3由零序电流互感器TA2，二极管VD2，电容C2，电阻R8R9、R10组成，

3.根据权利要求1所述的防窃电单相电能表，特征在于，与门电路由光耦合器H13B1中的三极管，集成块IC1-2，电阻R1、R2、R13、R14组成，集成块IC1-2采用1/4LM339。

4.根据权利要求1所述的防窃电单相电能表，特征在于，或非门电路由二极管VD3、VD4、集成块IC1-3，电阻R15、R16、R17、R18、R19组成，集成块IC1-3采用1/4LM339。

5.根据权利要求1所述的防窃电单相电能表，特征在于，抗干扰电路由集成块IC2-1，二极管VD5，电容C4、C5，电阻R20组成，集成块IC2-1采用1/2NE556。

6、根据权利要求1所述的防窃电单相电能表，特征在于，由电子开关电路(VT)语言报警电路(IC3、BL)，窃电计数器(PC)组成放大驱动执行单元。

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