NO742949L - - Google Patents

Description

Elektronisk overvåknings-registreringsapparat

for elektrisitetsmålere.

Oppfinnelsen angår et elektronisk overvåknings-registreringsapparat for elektrisitetsmålere som avgir en pulsfrekvens svarende til forbruket. Der er allerede kjent en elektronisk overforbruksindikator for elektrisk effekt (DT-OS 1 939 165) hvor der til å konstatere overforbruket er anordnet et terskelverdielement som reagerer når perioden av målerens pulser underskrider en fastlagt terskel-tidsverdi. Blant annet er der i den forbindelse angitt et terskelverdielement som via en frekvensnedveksler er tilsluttet en tilbakestillingsinngang til et bistabilt kipptrinn. Videre er utgangen fra en effektmåler forbundet med en tilbakestillingsinngang til frekvensnedveksleren og via et forsinkelsesledd med en omstillingsinngang til det bistabile kipptrinn. Ennvidere er terskelverdielementets utgang tilsluttet en første inngang til en OG-portf hvis annen inngang er forbundet med effektmålerens utgang, og hvis utgang er forbundet med en pulsgiver. Ved denne kjente overforbruksindikator blir altså perioden av effektmålerens pulsfrekvens sammenlignet med en på forhånd gitt verdi. Forblir perioden under den fastlagte terskelverdi, blir samtlige tellepulser gitt videre til pulstelleren dersom forbruks-grenseverdien ikke blir høynet tilsvarende ved hjelp av et trinn-element.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å utforme det elektriske overforbruks-registreringsapparat slik at forbrukt energi

fra og med en på forhånd gitt effektgrense blir registrert særskilt. Denne oppgave har hittil bare vært løst på mekanisk vei ved hjelp av et differensialdrev som'sammenligningsledd.

Det elektroniske overforbruk-registreringsapparatifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat målerens pulsfrekvéns sammenlignes med pulsfrekvensen fra en referanse-pulsfrekvenskilde, at differansen mellom de to pulsfrekvenser blir sammenlignet ved overskridelse av det ved referansepulsfrekvenseri beståte forbruk og denne differanse da blir tellet inn i et overforbruks-telleverk. En særlig gunstig utførelsésform består i at målerens pulser, som representerer en fast mengde, leveres til setteinngangen til et første bistabilt kipptrinn bg til taktinngangen til et annet bistabilt kipptrinn, mens pulsene fra en referanse-pulsfrekvenskilde via en frekvensdeler tilføres tilbakestillingsinngangene til de to bistabile kipptrinn, at utgangen fra det første bistabile kipptrinn er forbundet med forberedelsesinngangen til det annét bistabile kipptrinn, og at dettes utgang er forbundet med en inngang til en OG-port hvis annen inngang får målerens pulser, og til hvis Utgang der er koblet et telleverk som teller overforbruket. For å forhindre utilsiktet sammentreff av tellepulser og referansepulser blir målerens pulser såvel som referansé-pulsfrekvenskildens pulser tilført det bistabile kipptrinns inngang via porter som taktstyres skiftevis med en frekvens vesentlig høyere enn telle- resp. referansefrekvensen. Fortrinnsvis blir overforbruks-registreringsapparatet utført som tilleggsinnretning til en elektri-sitetsmåler og montert i-en særskilt, kapsel over klerameblokken.

Oppfinnelsen vil bli nærmere belyst under henvisning til tegningen, som skjematisk viser et utførelseseksempel.

Fig. 1 er ét blokk-koblingsskjerna, og

fig. 2 et koblingsskjema for det elektroniske overforbruks-telleverk.

På fig. 1 betegner 1 aksen for en måleraksel som bærer to kroneformede magneter 2 som ved sine overfor hinannen liggende pol-takker har poler med forskjellig polaritet. Mellom de kroneformede permanentmagneter 2 sitter en Hall-generator 3. Kronemagnetene 2 er for oversiktens skyld vist trukket fra hverandre på tegningen. Via en

ledning 4 blir de pulser som frembringes i Hall-generatoren ved hjelp

av de roterende kronemagneter 2, levert til en terskelverdiforsterker

5 utformet på i og for seg kjent måte, slik dét er Vist på fig. 2.

På en ledning 6 opptrer der rektangulære tellepulser som hver indikerer forbruk av en fast mengde. Tellepulsene leveres til inngangen til en

port 7 som taktstyres"av en synkroniseringsinnretning 9 via en ledning 8. De tellepulser som ledes gjennom porten 7, blir direkte over en ledning 10 tilført setteinngangen til et bistabilt kipptrinn 11 og over en ledning 12 tilført taktinngangen til et annet bistabilt kipptrinn 13. Utgangen Q fra det bistabile kipptrinn 11 er forbundet med forberedelses inngangen D til det annet bistabile kipptrinn 13. Telle?^7> pulsene blir ennvidere over en inverterende kobling 14 tilført en inngang til en OG-port 15. Den annen inngang til OG-porten 15 er forbundet med utgangen Q frå det bistabile kipptrinn 13 over en ledning 16. Ved 17 er der antydet en utgang til en indikasjonsanordning.

20 betegner en referanse-pulsfrekvenskilde, som f.eks. kan være

en kvartsstyrt pulsgiver eller vekselstrømnettet. Pulsene blir over en ledning 21 tilført en frekvensnedveksler 22 og dessuten over en ledning 23 tilført synkroniseringsinnretningen 9. Utgangspulsene fra frekvensnedveksleren 22 blir over en ledning 24 tilført en ytterligere port 25 som ved sin annen inngang får synkroniseringspulser fra syn-kroniser ingsinnretningen 9 over en ledning 26. De pulser som opptrer ved utgangen av porten 25, blir for det første over en ledning 27 tilført tilbakestillingsinngangen R til det bistabile kipptrinn 11 og for det annet over en ledning 28 tilført tilbakestillingsinngangen R til det bistabile kipptrinn 13. Videre kan der tilføres det sist-nevnte kipptrinns tilbakestillingsinngang, som er utført som OG-inngang, et sperresignal over en ledning 29.

Utgangsledningen 30 fra OG-pbrten 15 er over en forsterker 31 forbundet med en skrittmotor 32 som driver et elektromekanisk telleverk 33. Videre kan der fra ledningen 6 over en forsterker 34 og en ytterligere skrittmotor 35 drives et telleverk 36 for samlet forbruk som antydet stiplet.

Det elektroniske overvåknings-registreringsapparat arbeider3om følger: Tellépulsene blir over_ledningen 6 og porten 7 levert til setteinngangen S til det bistabile kipptrinn 11. Ved passende inn-stilling av frekvensnedveksleren 22 blir en referanse-pulsfrekvens svarende til en på forhånd gitt effekt, over ledningen 24 og porten 25 tilført tilbakestillingsinngangene R til de to bistabile kipptrinn 11 og 13. Porat der ikke skal kunne komme pulser samtidig til de to innganger S og R til det bistabile kipptrinn 11, taktstyrer synkroni-ser ingsinnretningen 9 portene 7 og 25 skiftevis, og det med en frekvens som er vesentlig høyere enn målerens og referansestørrelsens pulsfrekvénser. De suksessivt inntredende synkroniseringspulser Sl og S2 åpner portene 7 og 25 skiftevis, så altså måle- og referanse-pulsene kommer til inngangene til det bistabile kipptrinn 11 etter tur.

Det skal antas at der nettopp har opptrådt en referansepuls.

Isåfåll kommer denne puls via ledningene 27 og 28 til tilbakestillings-inngangerie R til de bistabile kipptrinn 11 og 13. Disse blir stilt tilbake, så begge utgangene Q antar tilstanden L (Low). Inntreffer nå en puls fra måleren over ledningen 6, blir denne puls etter taktstyring (via ledning 8) via ledning 18 og inverterende kobling 14 levert til den ene inngang til OG-porten 15. Men da ledningen 16 fører et L-signal, forblir porten 15 sperret, så tellepulsen ikke via forsterkeren 31 og skrittmotoren 32 blir tellet inn i overforbrukstelleverket 33. Den forreste flanke av tellepulsen setter imidlertid det bistabile kipptrinn 11 via ledningen 10, så utgangen Q stiller H-signalet (High-signal) parat for forberedelsesinngangen D. Den bakre flanke av tellepulsen kommer via ledningen 12 til taktinngangen til det bistabile kipptrinn 13, så H-signalet ved forberedelsesinngangen D til det bistabile kipptrinn 13 blir overført til dettes utgang Q. Herved blir porten 17 åpnet for neste tellepuls. ben neste tellepuls kan altså, hvis der i mellomtiden ikke inntreffer noen referansepuls, uhindret komme til ovérforbrukstelleverket 33 via OG-portén 15,

forsterkeren 31 og skrittmotoren 32. Såfremt nest©tellepuls inntreffer før referansepulsen, er den fastlagte effekt overskredet, så der forekommer et overforbruk.

Hvis der imidlertid inntreffer en referansepuls før neste tellepuls, blir de bistabile kipptrinn 11 og 13 overført til en tilstand hvor begge utgangene fører L-signalet. Porten 15 er følgelig sperret for neste tellepuls. Den neste tellepuls setter bare igjen med sin forreste flanke det bistabile kipptrinn 11 og med sin bakre flanke det bistabile trinn 13, hvorved porten 15 blir åpnet. Svarer måleeffekten akkurat til referanseeffekten, så følger der på hver målepuls av måleren en referansepuls, dvs. at den av målepulsen åpnede port 15 igjen blir sperret av den referansepuls som følger etter målepulsen. Den påfølgende målepuls kommer altså igjen ikke til telleverket 33. De to pulssekvenser subtraherer seg altså til null. Der forekommer ikke noe overforbruk.

Er måleeffekten mindre enn referanseeffekten, blir porten 15 først riktig sperret ved hjelp av en eller flere referansepulser mellom to målepulser. Der blir altså heller ikke registrert noe overforbruk.

Ved måleeffekt større enn referanseeffekt inntreffer der nå på den åpne port 15 en eller flere målepulser som så blir tellet i overforbruk telleverket før neste referansepuls igjen sperrer porten 15.

Koblingen på fig. 1 er altså istand til ved likhet av mfile-og referanseeffekt med sikkerhet å konstatere overforbruk null, og selv ved liten overskridelse av referanseeffekten, så snart der er forbrukt en fast mengde svarende til en puls,.å levere denne til overforbrukstelleverket i form av en tellepuls.

Valget av terskeleffekt blir fortrinnsvis innstilt ved ned-veksleren 22. Til dette egner seg særlig en såkalt modulo-Z-måler, som den der f.eks. er vist på fig. 2. Dette er en 6-bit-måler, hvor der ved shunting av kontaktene kan foretas en frekvensnedveksling på 1:1 128:1. Det tall Z som skal innstilles, kan bestemmes etter følgende forraei:

Z P /P x N

hvor F betyr sammenligningsfrekvensen i pulser pr. time, P terskeleffekt i kW og W antall målepulser pr. kWh. Som overforbruks-telleverk er der på fig. 1 antydet et rulle-telleverk 33 drevet av en skrittmotor 32. Hvis det ønskes, kan der også anvendes et ikke-flyktig statisk

tellelager med en elektronisk indikator (LED, yæskekrystall etc). Da tilbakestillingsinngangen til telletrinnet 13 på fig. 1 er en 0G-inngang, må der til idriftsettelse av overforbruks-registrerings-

apparatet tilføres tilbakestillingsinngangen R til det bistabile kipptrinn 13 et signal over ledningen 29. Som vist på fig. 2, kan portene 7 og 25 i koblingen på fig. 1 realiseres på enkel måte ved hjelp av to D^-flip-.flops 37 og 38 med etterkoblede mono-flops 39

og 40. Taktstyringen av disse D-flip-flops 37 og 38 skjer fra nettfrekvensen med 50 Hz, dels direkte (ledning 26) og dels over en inverterende kobling 41 (ledning 8), så den suksessive taktstyring skjer for hver halvbølge av nedspenningen. Istedenfor OG-inngangen til det bistabile kipptrinn 13 er der på fig. 2 vist en inverterende kobling 42 med en forankoblet ELLER-port 43. Via en koblingskontakt 44 kan der legges signal på den ene inngang til porten 43 for å sperre overforbruksmålingen.

Ved det elektroniske overforbruks-registreringsapparat ifølge oppfinnelsen finner der således sted en sammenligning av målerens pulsfrekvens med pulsfrekvensen fra referanse-pulsfrekvenskilden 20. Ved overskridelse av det fastlagte forbruk blir differansen mellom de to pulsfrekvenser dannet og denne differanse indikert i overforbrukstelleverket 33.

Via en ledning 17 er det også mulig å påstyre en ytterligere indikator eller også andre tilleggsinnretninger.

Claims (8)

1. Elektronisk overforbruks-registreringsapparat for élektrisi-tetsmålere som avgir en pulsfrekvens svarende til forbruket, karakterisert ved at målerens (1) pulsfrekvens sammenlignes med pulsfrekvensen fra en referanse-pulsfrekvenskilde (20), at differansen mellom de to pulsfrekvensér dannes når det ved referanse-pulsfrekvensen bestemte forbruk overskrides, og at denne differanse da blir tellet inn i et byerforbrukstelleverk (33).

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at målerens pulser, som representerer én fast mengde, leveres til setteinngangen (S) til et første bistabilt kipptrinn (11) og til taktinn- . gangen (T) til et annet bistabilt kipptrinn (13), at pulsene fra referansepulsfrekvenskilden (20) leveres til tilbakestillingsinn gangene (R), til de to bistabile kipptrinn (11, 13) over en frekvensnedveksler, at det første bistabile kipptrinns (11) utgang (Q) er forbundet med forberedelsesinngangen (D) til det annet bistabile kipptrinn (13), og at det annet bistabile kipptrinns (13) utgang (Q) er forbundet med inngangen til en OG-port (15), hvis annen inngang får pulsene fra måleren, og til hvis utgang der er sluttet et telleverk (33) som teller overforbruket.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at målerens (1) pulser såvel som referahse-pulsfrekvenskildens (20) pulser tilføres de bistabile kipptrinns (11, 13) innganger over porter (7, 25) som taktstyres skiftevis med en frekvens vesentlig høyere enn måler- resp. referansefrekvensen.

4. Apparat som angitt i ét av kravene X-3, karakterisert ved at réferansepulssekvensen avledes fra nettfrekvensen og der som frekvensnedveksler (22) tjener en modulo-Z-teller.

5. Apparat som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at der som overforbrukmåler tjener et rulletelleverk (33) drevet av en skrittmotor (32).

6. Apparat som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at der som overforbruksmåler tjener et ikke-flyktig statisk tellelager.

7. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at der til det bistabile kipptrinns (13) tilbakestillingsinngang (R) kan kobles et permanent tilbakestillingssignal.

8. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i form av en tilleggsinnrétning til en elektrlsitetsmåler er anbragt en særskilt kapsel over klemmeblokken.