RU113366U1 - ELECTRIC ENERGY METER - Google Patents

ELECTRIC ENERGY METER Download PDF

Info

Publication number
RU113366U1
RU113366U1 RU2011142353/28U RU2011142353U RU113366U1 RU 113366 U1 RU113366 U1 RU 113366U1 RU 2011142353/28 U RU2011142353/28 U RU 2011142353/28U RU 2011142353 U RU2011142353 U RU 2011142353U RU 113366 U1 RU113366 U1 RU 113366U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
circuit
key
capacitor
Prior art date
Application number
RU2011142353/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Валерьевич Букреев
Владимир Михайлович Ермоленко
Геннадий Сергеевич Кашков
Юрий Алексеевич Пасынков
Сергей Павлович Порватов
Original Assignee
ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА" filed Critical ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА"
Priority to RU2011142353/28U priority Critical patent/RU113366U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU113366U1 publication Critical patent/RU113366U1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Счетчик электрической энергии, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в рассечку фазного провода последовательно с нагрузкой, а оба конца вторичной обмотки связаны с токовой цепью измерительно-вычислительного блока, цепь напряжения которого соединена с фазным и нулевым проводами, причем нулевой провод является общей шиной счетчика, которая соединена со вторыми входами соответственно входной цепи источника питания, стабилизатора напряжения и цепи питания измерительно-вычислительного блока, при этом первый вход входной цепи источника питания связан с фазным проводом, а второй ее выход соединен с первым входом стабилизатора напряжения, первый выход которого соединен с первым входом цепи питания измерительно-вычислительного блока, отличающийся тем, что в него введены выпрямляющее устройство, ключ и конденсатор, причем оба входа выпрямляющего устройства подключены параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, его второй выход подключен к общей шине, а первый выход связан со входом ключа, выход которого соединен с первым выводом конденсатора и первым входом стабилизатора напряжения, второй вывод конденсатора присоединен к общей шине, а вход управления ключа подключен к первому выходу стабилизатора напряжения. An electric energy meter containing a current transformer, the primary winding of which is included in the section of the phase wire in series with the load, and both ends of the secondary winding are connected to the current circuit of the measuring and computing unit, the voltage circuit of which is connected to the phase and neutral wires, and the neutral wire is a common bus meter, which is connected to the second inputs, respectively, of the input circuit of the power supply, voltage stabilizer and power supply circuit of the measuring and computing unit, while the first input of the input circuit of the power supply is connected to the phase wire, and its second output is connected to the first input of the voltage stabilizer, the first output of which connected to the first input of the power supply circuit of the measuring and computing unit, characterized in that a rectifier, a key and a capacitor are introduced into it, and both inputs of the rectifier are connected in parallel with the secondary winding of the current transformer, its second output is connected to the common bus, and the first the output is connected to the input of the key, the output of which is connected to the first output of the capacitor and the first input of the voltage stabilizer, the second output of the capacitor is connected to the common bus, and the control input of the key is connected to the first output of the voltage stabilizer.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована для измерения электрической энергии (ЭЭ).The proposed utility model relates to electrical engineering and can be used to measure electrical energy (EE).

Известен счетчик электрической энергии (S. Schaner, К. Venkat Implementing An Electronic Watt-Hour Meter With MSP430FE42x(A)/FE42x2 Application Report. SLAA203C-June, 2004 - Revised April 2009, Texas Instruments, Fig 1), содержащий в токовой цепи шунт, включенный в рассечку фазного провода последовательно с нагрузкой, и источник питания по входу соединенный с нулевым и фазным проводами.Known electric energy meter (S. Schaner, K. Venkat Implementing An Electronic Watt-Hour Meter With MSP430FE42x (A) / FE42x2 Application Report. SLAA203C-June, 2004 - Revised April 2009, Texas Instruments, Fig 1), containing in the current circuit a shunt included in the dissection of the phase wire in series with the load, and a power supply at the input connected to the zero and phase wires.

Однако, этот счетчик при отключении от нулевого или фазного провода полностью перестает функционировать.However, this counter, when disconnected from the neutral or phase wire, completely ceases to function.

Кроме того, известен счетчик ЭЭ, являющийся прототипом данной полезной модели (S. Schaner, K. Venkat Implementing An Electronic Watt-Hour Meter With MSP430FE42x(A)/FE42x2 Application Report. SLAA203C-June, 2004 - Revised April 2009, Texas Instruments, Fig 2), который содержит трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в рассечку фазного провода последовательно с нагрузкой. Оба конца вторичной обмотки связаны с токовой цепью измерительно-вычислительного блока, цепь напряжения которого соединена с фазным и нулевым проводами, причем нулевой провод является общей шиной счетчика. Общая шина, кроме того, соединена со вторыми входами: выпрямительного устройства источника питания, стабилизатора напряжения и цепи питания измерительно-вычислительного блока. Первый вход входного устройства источника питания связан с фазным проводом, а второй его выход соединен с первым входом стабилизатора напряжения, первый выход которого соединен с первым входом цепи питания измерительно-вычислительного блока.In addition, an EE meter is known which is a prototype of this utility model (S. Schaner, K. Venkat Implementing An Electronic Watt-Hour Meter With MSP430FE42x (A) / FE42x2 Application Report. SLAA203C-June, 2004 - Revised April 2009, Texas Instruments, Fig 2), which contains a current transformer, the primary winding of which is included in the dissection of the phase wire in series with the load. Both ends of the secondary winding are connected to the current circuit of the measuring and computing unit, the voltage circuit of which is connected to the phase and neutral wires, and the neutral wire is a common counter bus. The common bus, in addition, is connected to the second inputs: the rectifier device of the power source, voltage stabilizer and power supply circuit of the measuring and computing unit. The first input of the input device of the power source is connected to the phase wire, and its second output is connected to the first input of the voltage regulator, the first output of which is connected to the first input of the power circuit of the measuring and computing unit.

Однако, этот счетчик ЭЭ не может учитывать заряда тока, протекающего через фазный провод в нагрузку, при отключении нулевого или фазного провода от счетчика.However, this EE meter cannot account for the charge of the current flowing through the phase wire into the load when disconnecting the zero or phase wire from the meter.

Задачей полезной модели является обеспечение измерения заряда тока, протекающего через фазный провод в нагрузку, при отключении нулевого или фазного провода от счетчика.The objective of the utility model is to measure the charge of the current flowing through the phase wire into the load when disconnecting the zero or phase wire from the meter.

Поставленная задача достигается тем, что в счетчик электрической энергии, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в рассечку фазного провода последовательно с нагрузкой, а оба конца вторичной обмотки связаны с токовой цепью измерительно-вычислительного блока, цепь напряжения которого соединена с фазным и нулевым проводами, причем нулевой провод является общей шиной счетчика, которая соединена со вторыми входами: входной цепи источника питания, стабилизатор напряжения и цепи питания измерительно-вычислительного блока, при этом первый вход входной цепи источника питания связан с фазным проводом, а второй ее выход соединен с первым входом стабилизатора напряжения, первый выход которого соединен с первым входом цепи питания измерительно-вычислительного блока, введены выпрямляющее устройство, ключ и конденсатор, при чем оба входа выпрямляющего устройства подключены параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, его второй выход подключен к общей шине, а первый выход связан со входом ключа, выход которого соединен с первым выводом конденсатора и первым входом стабилизатора напряжения, второй вывод конденсатора присоединен к общей шине, а вход управления ключа подключен к первому выходу стабилизатора напряжения.This object is achieved by the fact that in the electric energy meter containing a current transformer, the primary winding of which is included in the phase wire cut in series with the load, and both ends of the secondary winding are connected to the current circuit of the measuring and computing unit, the voltage circuit of which is connected to the phase and neutral wires moreover, the neutral wire is the common bus of the counter, which is connected to the second inputs: the input circuit of the power source, voltage regulator and power supply circuit of the measuring and computing computer unit, while the first input of the input circuit of the power source is connected to the phase wire, and its second output is connected to the first input of the voltage regulator, the first output of which is connected to the first input of the power circuit of the measuring and computing unit, a rectifying device, a key, and a capacitor are introduced, than both inputs of the rectifier device are connected parallel to the secondary winding of the current transformer, its second output is connected to a common bus, and the first output is connected to the input of the key, the output of which is connected to the first output of the capacitor at the first input of the voltage regulator, the second output of the capacitor is connected to a common bus, and the control input of the key is connected to the first output of the voltage regulator.

На фиг. приведена функциональная схема счетчика ЭЭ. Счетчик содержит:In FIG. The functional diagram of the EE meter is shown. The counter contains:

- Трансформатор тока (ТТ) 1;- Current transformer (TT) 1;

- Измерительно-вычислительный блок (ИВБ) 2;- Measuring and computing unit (IVB) 2;

- Выпрямляющее устройство (ВУ) 3;- The rectifying device (VU) 3;

- Ключ (К) 4;- Key (K) 4;

- Конденсатор 5- Capacitor 5

- Входную цепь источника питания (ВЦИП) 6;- The input circuit of the power source (VTsIP) 6;

- Стабилизатор напряжения (СН) 7.- Voltage stabilizer (CH) 7.

Фазный и нулевой провода соединены с первым и вторым входами ВЦИП 6 и цепью напряжения ИВБ 2, соответственно, причем нулевой провод связан с общей шиной (землей) счетчика. Кроме того, к общей шине подключены вторые выходы ВЦИП 6, ВУ 3, СН 7, второй вывод конденсатора 5, а также второй вход СН 7 и второй вход цепи питания ИВБ 2. Первый выход ВУ 3 связан с входом ключа 4, выход которого связан с первым выводом конденсатора 5, первым входом СП 7 и первым выходом ВЦИП 6. Первый выход СП 7 присоединен к первому входу цепи питания ИВБ 2, а также ко входу управления ключа 4. Первичная обмотка ТТ 1 включена в рассечку фазного провода, а выходы вторичной обмотки соединены со входами ВУ 3 и токовой цепью ИВБ 2.Phase and neutral wires are connected to the first and second inputs of VTsIP 6 and voltage circuit IVB 2, respectively, with the neutral wire connected to a common bus (ground) of the meter. In addition, the second outputs of the VTsIP 6, VU 3, CH 7, the second output of the capacitor 5, as well as the second input of the CH 7 and the second input of the power supply circuit of the IVB 2 are connected to the common bus. The first output of the VU 3 is connected to the input of the key 4, the output of which is connected with the first output of the capacitor 5, the first input of the SP 7 and the first output of the VTsIP 6. The first output of the SP 7 is connected to the first input of the power supply cable IVB 2, as well as to the control input of the key 4. The primary winding of the CT 1 is included in the cut-out of the phase wire, and the outputs are secondary windings are connected to inputs of VU 3 and current circuit IVB 2.

Трансформатор тока 1 может быть выполнен на металлическом сердечнике с намотанными первичной и вторичной обмотками, выпрямляющее устройство ВУ 3 собрано на диодах типа BAV70, соединенных по мостовой схеме, ключ 4 выполнен на транзисторе IRLML2803, конденсатор 5 - типа RO-10, ВЦИП 6 выполнен по схеме емкостного делителя напряжения, однополупериодного выпрямителя и параметрического стабилизатора и собран на диоде SM2000, транзисторе IRFR1N60A, двух стабилитронах BZV55C10 и SMBJ300A, резисторах и конденсаторах, стабилизатор напряжения 7 - типа ТР562051, измерительно-вычислительный блок 2 - типа ADE5569.Current transformer 1 can be made on a metal core with primary and secondary windings wound, VU 3 rectifying device assembled on BAV70 diodes connected by a bridge circuit, key 4 is made on IRLML2803 transistor, capacitor 5 is of type RO-10, VTsIP 6 is made by circuit of a capacitive voltage divider, half-wave rectifier and parametric stabilizer and is assembled on a SM2000 diode, IRFR1N60A transistor, two Zener diodes BZV55C10 and SMBJ300A, resistors and capacitors, voltage regulator 7 - type TP562051, measuring and calculating Call duration unit 2 - type ADE5569.

Предлагаемый счетчик работает следующим образом. В исходном состоянии, когда нет нарушения связи между входами ВЦИП 6 и нулевым или фазным проводом, на выходе СП 7 есть напряжение питания, например, 3 B, которое питает ИВБ 2 и по цепи управления разрывает ключ 4. Счетчик работает в нормальном режиме. Выпрямительное устройство при разомкнутом ключе 4 закрыто и не нагружает ТТ 1. В случае обрыва связи ВЦИП 6 и нулевым или фазным проводом на выходе ВЦИП 6 напряжение уменьшается ниже определенного уровня, например 4 В. Выходное напряжение СН 7 при этом становится равным нулю. Это приводит к прекращению работы ИВБ 2 (кроме часов, которые во всех современных электронных счетчиках питаются от литиевого элемента) и открытию ключа 4. Ток вторичной обмотки ТТ 1 через выпрямляющее устройство 3 и открытый ключ 4 заряжает конденсатор 5 до заданного уровня напряжения, например, 8 В. Это приводит к включению СН 7 и на его выходе появляется напряжение питания, которое включает ИВБ 2 и разрывает ключ 4. Ток вторичной обмотки попадает на вход токовой цепи ИВБ 2, где и интегрируется по модулю. Так продолжается до тех пор, пока конденсатор 5 не разрядится до определенного уровня, например, 4 B. После чего выключается СН 7 и далее счетчик переходит в режим заряда конденсатора 5, как это было описано выше. В дальнейшем такой режим работы счетчика (заряда-разряда конденсатора 5) сохраняется до тех пор пока не будет восстановлена связь между нулевым или фазным проводом и входами ВЦИП 6. В указанном режиме счетчик измеряет заряд тока нагрузки в течение времени пока работает СН 7. Так как часы счетчика работают независимо от напряжения питания на выходе СН 7, то информация о времени заряда и разряда конденсатора 5 определяется в ИВБ 2 и далее вычисляется полный заряд, протекающий через фазный провод в нагрузку, методом прямоугольной аппроксимации.The proposed counter works as follows. In the initial state, when there is no disturbance in the connection between the VTsIP 6 inputs and the neutral or phase wire, there is a supply voltage at the output of SP 7, for example, 3 V, which supplies the IVB 2 and breaks the key 4 through the control circuit. The counter operates in normal mode. When the open switch 4 is closed, the rectifier device is closed and does not load the CT 1. In case of a breakdown of the VTsIP 6 and a zero or phase wire at the output of the VTsIP 6, the voltage decreases below a certain level, for example 4 V. The output voltage of CH 7 then becomes zero. This leads to the cessation of the operation of the IVB 2 (except for the clock, which in all modern electronic meters is powered by a lithium cell) and the opening of the key 4. The current of the secondary winding of the TT 1 through the rectifier 3 and the public key 4 charges the capacitor 5 to a predetermined voltage level, for example, 8 V. This causes the CH 7 to turn on and a power voltage appears on its output, which turns on the IVB 2 and breaks the key 4. The secondary winding current enters the input of the IVB 2 current circuit, where it is integrated modulo. This continues until the capacitor 5 is discharged to a certain level, for example, 4 B. After that, the CH 7 turns off and then the counter goes into the charge mode of the capacitor 5, as described above. In the future, this mode of operation of the counter (charge-discharge of the capacitor 5) is maintained until the connection between the zero or phase wire and the inputs of the VTsIP 6 is restored. In this mode, the meter measures the charge of the load current over time while the CH 7 is working. Since Since the meter’s clock works regardless of the supply voltage at the output of CH 7, the information on the charge and discharge time of the capacitor 5 is determined in IVB 2 and then the total charge flowing through the phase wire to the load is calculated by the rectangular approximation method.

Введение в счетчик выпрямляющего устройства 3, ключа 4 и конденсатора 5 с соответствующими связями позволяет счетчику измерять заряд, протекающий через фазный провод в нагрузку. Это дает возможность оценить потребленную электроэнергию потребителем при нарушении связи (возможно умышленном) между нулевым или фазным проводом и счетчиком. Оценка потребленной ЭЭ может быть сделана на том основании, что значение напряжения в сети изменяется в узком диапазоне (ГОСТ 13109-97) порядка +-10% от номинального значения. В том же диапазоне погрешности может быть оценена потребленная электроэнергия путем умножения измеренного заряда тока нагрузки на номинальное напряжение, например, 220 B.The introduction of a rectifying device 3, a key 4, and a capacitor 5 with corresponding connections into the meter allows the meter to measure the charge flowing through the phase wire into the load. This makes it possible to estimate the consumed electricity by the consumer in case of a communication failure (possibly intentional) between the zero or phase wire and the meter. Estimation of the consumed EE can be done on the basis that the voltage value in the network varies in a narrow range (GOST 13109-97) of the order of + -10% of the nominal value. In the same error range, the consumed electricity can be estimated by multiplying the measured charge of the load current by the rated voltage, for example, 220 V.

Claims (1)

Счетчик электрической энергии, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в рассечку фазного провода последовательно с нагрузкой, а оба конца вторичной обмотки связаны с токовой цепью измерительно-вычислительного блока, цепь напряжения которого соединена с фазным и нулевым проводами, причем нулевой провод является общей шиной счетчика, которая соединена со вторыми входами соответственно входной цепи источника питания, стабилизатора напряжения и цепи питания измерительно-вычислительного блока, при этом первый вход входной цепи источника питания связан с фазным проводом, а второй ее выход соединен с первым входом стабилизатора напряжения, первый выход которого соединен с первым входом цепи питания измерительно-вычислительного блока, отличающийся тем, что в него введены выпрямляющее устройство, ключ и конденсатор, причем оба входа выпрямляющего устройства подключены параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, его второй выход подключен к общей шине, а первый выход связан со входом ключа, выход которого соединен с первым выводом конденсатора и первым входом стабилизатора напряжения, второй вывод конденсатора присоединен к общей шине, а вход управления ключа подключен к первому выходу стабилизатора напряжения.
Figure 00000001
An electric energy meter comprising a current transformer, the primary winding of which is connected in series with the phase conductor in series with the load, and both ends of the secondary winding are connected to the current circuit of the measuring and computing unit, the voltage circuit of which is connected to the phase and neutral wires, and the neutral wire is a common bus counter, which is connected to the second inputs, respectively, of the input circuit of the power source, voltage stabilizer and power circuit of the measuring and computing unit, while the first the input circuit of the power source is connected to a phase wire, and its second output is connected to the first input of the voltage regulator, the first output of which is connected to the first input of the power circuit of the measuring and computing unit, characterized in that a rectifying device, a key and a capacitor are introduced into it, both inputs of the rectifying device are connected parallel to the secondary winding of the current transformer, its second output is connected to a common bus, and the first output is connected to the input of the key, the output of which is connected to the first output of the conden sator and the first input of the voltage regulator, the second output of the capacitor is connected to a common bus, and the control input of the key is connected to the first output of the voltage regulator.
Figure 00000001
RU2011142353/28U 2011-10-19 2011-10-19 ELECTRIC ENERGY METER RU113366U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142353/28U RU113366U1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 ELECTRIC ENERGY METER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142353/28U RU113366U1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 ELECTRIC ENERGY METER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU113366U1 true RU113366U1 (en) 2012-02-10

Family

ID=45854086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142353/28U RU113366U1 (en) 2011-10-19 2011-10-19 ELECTRIC ENERGY METER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU113366U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7355867B2 (en) Power supply for an electric meter having a high-voltage regulator that limits the voltage applied to certain components below the normal operating input voltage
CN103151910B (en) Undervoltage protection circuit, under-voltage protection method and switching power supply
Van Der Merwe et al. The solid-state transformer concept: A new era in power distribution
US10106036B2 (en) Protecting a power supply including a plurality of batteries in parallel against an external short-circuit
CN107317491B (en) Switching power source chip and switching power circuit including it
CN105098809A (en) High-voltage direct current transmission system control device
RU2011134083A (en) DISTRIBUTION SYSTEM ANALYSIS USING ELECTRIC METERS DATA
US7772812B2 (en) System and method for providing a DC voltage source within a power meter
CN202486269U (en) State tester of electrical equipment
CN101989830B (en) The static excitation device of excitation winding and method of operation thereof
CN104901273A (en) Earth leakage breaker
RU113366U1 (en) ELECTRIC ENERGY METER
JP2013234879A (en) Dc power supply device
US11211863B2 (en) Arrangement and method for current measurement
JP7033918B2 (en) Cubicle management system
RU138388U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR
JP2018055957A (en) Power management device, power management method, and program
JP3104355U (en) Transformer loss measuring device
CN108196202A (en) A kind of monitoring method of electrical energy meter electricity tankage
RU106949U1 (en) ELECTRIC ENERGY METER
Rigogiannis et al. On the Design of an Islanding, Neutral Loss and Meter Tampering Detection Kit for Low Voltage Electrical Installations
EP2366975B1 (en) Consumption meter with a power supply
RU2483410C2 (en) Method for noise assessment in power supply systems
CN102611290A (en) Power supply circuit for low voltage test system of locomotive
Kamal et al. Design and Implementation of Numerical Relay to Provide Current and Voltage Protection for Electric Networks Using Raspberry Pi