RU21307U1 - Устройство коммутации нагрузки для счетчиков электроэнергии - Google Patents

Description

2Рч..,.7|вшшш11

..,,.. , s

Устройство коммутации нагрузки для счетчиков

электроэнергии

Полезная модель относится к приборам для коммерческого учета расхода электроэнергии в цепях переменного тока и может быть использована в коммунальном хозяйстве для бытовых потребителей, а также во всех отраслях промышленности, на предприятиях и в организациях.

Известно устройство учета коммунальных услуг при переменном тарифе по патенту РФ 2134865 (Лачков В.А. и др.), опубликованному 20.08.1999. Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники и применяется для учета различных видов коммунальных услуг. Технический результат от использования изобретения заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения перенастройки в зависимости от вида услуг и регионов, а также в упрощении выполнения устройства. Устройство содержит каналы, состоящие из импульсного преобразователя, пересчетного устройства и счетчика, а также блок определения параметров, блок энергонезависимой памяти и дисплей. Однако это устройство не обеспечивает отключение потребителя в случае неуплаты тарифа или снижение потребления электроэнергии этим потребителем.

Известен электросчетчик по авторскому свидетельству СССР 1272256, содержащий две обмотки, замкнутый магнитопровод и индукционный счетчик, симистор и электромагнит. Недостатком известного решения является высокий расход электроэнергии при больших токах и мощности размыкания контактов источника питания в случаях нарушения работы электросчетчика потребителем. При этом возникает исфение и подгорание контактов, а результатом является снижение надежности и долговечности работы счетчика. Кроме того, счетчик имеет большие размеры за счет установки электромагнита.

Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является схема коммутации нагрузки по патенту РФ 2145419 (Копейкин Г.Н.), опубликованному 10.02.2000. Технический результат, достигаемый ближайшим аналогом, заключается в повышении отключающей способности от источника питания при злоупотреблениях и нарушениях работы электросчетчика, в повышении надежности и долговечности работы. Согласно изобретению на

G01R11/63

стержень замкнутого магнитопровода намотаны две обмотки, к выводам которых подключены через два выпрямителя управляющие электроды двух симисторов, и отключающая обмотка, встроенная в автоматический выключатель, контакты которого размыкают шины питания. Однако это устройство имеет сложную схему управления и не гарантирует от образования дуги при коммутации нафузки.

Задача, решаемая заявленной полезной моделью, состоит в коммутации нагрузки с ограничением мощности потребления в случае неуплаты установленного тарифа за пользование электроэнергией.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели - исключение дугообразования и обеспечение надежной длительной работы с отсутствием ионизации закрытого пространства счетчика электроэнергии.

Технический результат достигается за счет того, что в устройство для коммутации нагрузки, содержащее включенные между электросетью и шиной потребителя счетчик электроэнергии и схему коммутации, введены входящие в схему коммутации, включенные между электросетью и шиной потребителя электромеханическое реле и параллельное ему твердотельное реле, при этом счетчик электроэнергии подключен к шине интерфейса, управляющие входы электромеханического и твердотельного реле связаны со счетчиком электроэнергии, а твердотельное реле выполнено на дискретных элементах, например оптроне и симисторе.

Приведенный ниже пример конфетной реализации устройства коммутации нагрузки позволяет более подробно пояснить получаемый технический результат.

А

Сущность полезной модели и возможность достижения технического результата поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 изображена блок- схема устройства коммутации нагрузки, на фиг.2 - приведена принципиальная электрическая схема блока гальванической развязки и усиления цепей счетчика и силовых устройств с входящим в него твердотельным реле, а на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства коммутации нагрузки.

Устройство включает шину интерфейса 1, электросеть (шину литания) 2, счетчик электроэнергии 3, электромеханическое реле 5 , твердотельное реле 4 и шину лотребителя 6. Счетчик включен между электросетью (шиной литания) 2 и лотребителем. Схема коммутации сдержит электромеханическое реле 5, лараллельно которому включено твердотельное реле 4. Улравляемые входы твердотельного реле 4 и электромеханического реле 5 связаны с выходами счетчика 3, лотребитель лодключен к соединенным лараллельно реле 5 и 4.

Как известно, электромеханическое реле имеет малые размеры, малую мощность улравления, но не лредназначено для коммутации реактивных нагрузок.

Твердотельное реле не образует дуги лри коммутации реактивных нагрузок, имеет малую мощность улравления, но имеет большие лотери в силовой цели, что лриводит к большому телловыделению и требует отвода телла, а это в свою очередь ведет к увеличению размеров устройства в целом.

Полезная модель устраняет леречисленные недостатки указанных средств коммутации и ислользует их лреимущества, обусловленные совместным лараллельным включением.

Потребитель лодключается к сети (шина литания 2) лосредством контактов электромеханического реле 5. Счетчик электроэнергии 3 контролирует лотребляемую мощность, лри лревышении установленного лимита мощности залускается лроцедура отключения лотребителя 6. При этом включается твердотельное реле 4 , собранное на дискретных элементах олтроне 9 и симисторе 10, закорачиваются контакты электромеханического реле 5 , а затем лодается сигнал на обмотку электромеханического реле 5 на размыкание его контактов. Переключение контактов электромеханического реле 5 лроисходит в обесточенном состоянии, лоскольку ток нагрузки течет через включенное твердотельное реле 4 . После размыкания контактов электромеханического реле 5 отключается твердотельное реле 4. Для лодключения нагрузки лроизводят следующие действия: включают твердотельное реле 4 , лодают сигнал на замыкание контактов электромеханического реле 5 и лосле замыкания контактов лоследнего отключают твердотельное реле 4.

обеспечивает надежную, долговечную работу устройства с отсутствием ионизации закрытого объема счетчика электроэнергии 3. Твердотельное реле 4 включается на короткий промежуток времени - на период коммутации электромеханического реле 5 - и не вызывает большого выделения тепла. Рабочим током твердотельного реле считается импульсный ток за два периода. Для счетчика на 40 А используется симистор ТС112-10 со средним током 10 А и импульсным током 80 А. При выполнении схемы с монолитным твердотельным реле используют реле типа CX380D5 фирмы CRYDOM на ток 5А с импульсным током 250 А за 1 цикл работы.

В качестве счетчика электроэнергии 3 в устройстве коммутации используются устройства ЭКО-1 и ЭКТ-1 в однофазном и трехфазном варианте с ограничением мощности потребления в случае неуплаты потребителем установленного тарифа. Счетчик 3 имеет интерфейс (шина интерфейса 1), по которому принимаются команды, сигнализирующие о неуплате и установке или снятии режима ограничения мощности. Кроме того имеются шины для управления электромеханическим 5 и твердотельным 4 реле, схема гальванической развязки и усиления цепей счетчика и силовых устройств 7, а также устройство защитного отключения 8.

Заявленная полезная модель имеет несомненные преимущества перед известными из уровня техники решениями, которые закпючаются в следующем

1.Процесс коммутации происходит без образования электрической дуги

2.Отсутствует ионизация закрытого объема счетчика

3.Обеспечивается малая мощность управления

4.Практически отсутствует тепловыделение, требующее отвода тепла

Claims (1)

1. Устройство коммутации нагрузки для счетчиков электроэнергии, содержащее включенные между электросетью и шиной потребителя счетчик электроэнергии и схему коммутации, отличающееся тем, что схема коммутации содержит включенные между электросетью и шиной потребителя электромеханическое реле и параллельное ему твердотельное реле, при этом счетчик электроэнергии подключен к шине интерфейса, управляющие входы электромеханического и твердотельного реле связаны со счетчиком электроэнергии, а твердотельное реле выполнено на дискретных элементах, например, оптроне и симисторе.