RU2166766C2 - Electricity meter - Google Patents
Electricity meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166766C2 RU2166766C2 RU98118365A RU98118365A RU2166766C2 RU 2166766 C2 RU2166766 C2 RU 2166766C2 RU 98118365 A RU98118365 A RU 98118365A RU 98118365 A RU98118365 A RU 98118365A RU 2166766 C2 RU2166766 C2 RU 2166766C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- network
- wires
- load
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной техникe и может быть преимущественно использовано в электронных (статических) счетчиках электрической энергии. The invention relates to electrical measuring technique and can be mainly used in electronic (static) electric energy meters.
Известные счетчики электроэнергии, в том числе и электронные, для N-фазной сети, где N - число фаз (содержащих источник питающего напряжения), причем число проводов сети может быть равно N или N+1, выполняются традиционно: содержат корпус, в котором в зависимости от числа проводов сети помещены N-1 или N токочувствительных элементов, N-1 или N токовых шин и блок обработки информации и индикации, корпус счетчика скреплен или выполнен как единое целое с зажимной платой, и указанные элементы имеют N или N+1 вводов цепей тока, подходящих от сети, N или N+1 вводов цепей тока, подходящих от нагрузки, а также N или N+1 вводов цепей напряжения. Соответственно со стороны зажимной платы вводы тока снабжены зажимами проводов сети и зажимами проводов нагрузки, а вводы цепей напряжения - зажимами цепей напряжения, а также съемными проводящими перемычками, служащими для соединения вводов цепей напряжения с вводами цепей тока со стороны генератора. Внутри корпуса вводы тока также снабжены зажимами для крепления токовых шин, используемых для получения информации о токе измеряемой цепи и последующем ее использовании для вычисления энергии. В индукционных счетчиках внутренняя токовая шина образует витки токовой катушки. В электронных счетчиках внутренняя токовая шина используется в токочувствительных элементах, например, в качестве первичных витков (или одного витка) трансформатора тока (с ферромагнитным сердечником или воздушного), или магнитных (например, датчики Холла). При этом внутренняя токовая шина рассчитана на протекание полного тока нагрузки, что обуславливает соответствующие требования к ее сечению и выполнению вводов тока и внешних и внутренних клеммных зажимов. Known electricity meters, including electronic, for an N-phase network, where N is the number of phases (containing a source of supply voltage), and the number of network wires can be N or N + 1, they are traditionally performed: they contain a housing in which depending on the number of network wires, N-1 or N current-sensitive elements, N-1 or N current buses and an information and indication processing unit are placed, the meter case is fastened or made integrally with the clamping plate, and these elements have N or N + 1 inputs current circuits suitable from mains, N or N + 1 VVO Dov current circuits suitable for the load, as well as N or N + 1 inputs of voltage circuits. Correspondingly, on the side of the terminal board, the current inputs are equipped with terminals for the mains wires and the terminals of the load wires, and the voltage circuit inputs are equipped with voltage clamps, as well as removable conductive jumpers used to connect the voltage input to the current source from the generator side. Inside the case, the current inputs are also equipped with clamps for attaching current buses, used to obtain information about the current of the measured circuit and its subsequent use to calculate energy. In induction meters, the internal current rail forms the turns of the current coil. In electronic meters, the internal current bus is used in current-sensitive elements, for example, as primary turns (or one turn) of a current transformer (with a ferromagnetic core or air), or magnetic (for example, Hall sensors). In this case, the internal current bus is designed for the flow of the full load current, which determines the corresponding requirements for its cross-section and the implementation of current inputs and external and internal terminal clamps.
В большинстве известных счетчиков электроэнергии количество токочувствительных элементов на единицу меньше, чем число проводов сети. Это количество является минимально достаточным для измерения энергии в многопроводной электрической цепи и определяет число токовых шин и вводов тока. Тем не менее из соображений унификации во многих счетчиках имеются токовых вводы для всех проводов сети, для которой они предназначены, например, в самом распространенном однофазном индукционном счетчике типа СО-2 и его более поздних модификациях (СОИ-449 и др.) четыре равноценных токовых ввода и только одна токовая шина. In most known electricity meters, the number of current-sensitive elements is one less than the number of wires in the network. This amount is minimally sufficient to measure energy in a multi-wire circuit and determines the number of current buses and current inputs. Nevertheless, for reasons of unification, many meters have current inputs for all wires of the network for which they are intended, for example, in the most common single-phase induction meter, type СО-2 and its later modifications (SOI-449, etc.), four equivalent current input and only one current bus.
Известен электросчетчик (счетчик электрической энергии ЦЭ6803, выпускаемый концерном "Энергомера", г. Ставрополь, технические условия ТУ 25-7563.022-90, паспорт 411152.001 ПС), в котором корпус содержит N токочувствительных элементов, N токовых шин, блок обработки и индикации информации, N+1 вводов цепей напряжения и 2(N+1) вводов цепей тока, где N - количество фаз сети, корпус скреплен с зажимной платой, снабженной пазами крепления вводов цепей напряжения и цепей тока, съемные проводящие перемычки между одноименными вводами цепей тока и вводами цепей напряжения, причем каждый из вводов цепей тока снабжен зажимом внутри корпуса и зажимом на зажимной плате, причем все 2(N+1) вводов цепей тока вместе с зажимами расположены в параллельных пазах зажимной платы с одной стороны корпуса. A well-known electric meter (electric energy meter CE 6803, manufactured by the Energomera concern, Stavropol, technical specifications TU 25-7563.022-90, passport 411152.001 PS), in which the housing contains N current-sensitive elements, N current buses, an information processing and indication unit, N + 1 inputs of voltage circuits and 2 (N + 1) inputs of current circuits, where N is the number of phases of the network, the housing is fastened to a clamp plate equipped with grooves for attaching the inputs of voltage circuits and current circuits, removable conductive jumpers between the same inputs of current circuits and inputs strains tions, each of the current circuits is provided with a clamp bushings inside the housing and a clamp for clamping the board, all 2 (N + 1) inputs of circuits with terminals disposed in the terminal board parallel grooves on one side of the housing.
Аналогичную конструкцию имеют практически все известные однофазные и трехфазные электросчетчики, в том числе и самые новейшие электронные, использующие в измерительном элементе тороидальные трансформаторы тока, например, трехфазный счетчик электрической энергии СА3А-1Т-5/57 (технические условия ЕИЖА. 411152.001 ТУ, паспорт ЕИЖА 411152.020 ПС), однофазный электросчетчик СОЭБ-1 (технические условия ТУ4228-001-10878599-93), однофазные и трехфазные электронные электросчетчики концерна "Энергомера", НПФ "Прорыв" (г. Жуковский Московской обл.), АО "Мытищенский электротехнический завод", а также и электронные электросчетчики, в которых измерительный элемент выполнен на основе датчиков Холла (так называемые счетчики F2Sensor, например, фирмы ЕМН, Германия, корпус которых выполнен по стандарту DIN 857-2, проспект фирмы ELEKTRIZITATSZAHLER Gmbh & CoKG). Almost all known single-phase and three-phase electric meters have a similar design, including the latest electronic meters that use toroidal current transformers in the measuring element, for example, a three-phase electric energy meter SA3A-1T-5/57 (technical conditions EIZHA. 411152.001 TU, EIZhA passport 411152.020 PS), SOEB-1 single-phase electric meter (technical specifications TU4228-001-10878599-93), single-phase and three-phase electronic electric meters of the Energomera concern, NPP Proryv (Zhukovsky, Moscow Region), Mytishchensky Electric otehnichesky plant ", as well as electronic electricity meters, in which the measuring element is a Hall sensor (so-called F2Sensor counters, for example from EMH, Germany, which housing is configured for standard DIN 857-2, company brochure ELEKTRIZITATSZAHLER Gmbh & CoKG).
Недостатками такой конструкции электросчетчика являются:
- низкая надежность, определяемая в основном большим количеством контактных соединений в зажимах, обтекаемых полным током нагрузки, причем их число достигает четырех на каждый провод сети, например, в однофазном счетчике таких соединений 8, а в трехфазном 16. При этом ухудшение хотя бы одного контактного соединения чревато не только выходом из строя электросчетчика, но часто является причиной пожаров;
- высокая стоимость из-за наличия токовых шин и большого количества вводов цепей тока и зажимов, изготовляемых, как правило, из меди или медных сплавов;
- одностороннее расположение вводов цепей тока увеличивает габариты зажимной платы и всего корпуса электросчетчика, повышает трудоемкость монтажа и возможность ошибок подключения, особенно многофазных счетчиков;
- большое количество контактных соединений и одностороннее расположение вводов цепей тока ограничивает максимальный ток счетчика, вынуждая уже с величины 100 А применять внешние измерительные трансформаторы тока, что практически удваивает стоимость учета и приводит к снижению его точности;
- одностороннее расположение вводов цепей тока затрудняет обнаружение контролерами электроснабжающей организации хищения электроэнергии путем намеренного изменения порядка подключения проводов генератора и нагрузки (фазировки цепей тока и напряжения).The disadvantages of this design of the electric meter are:
- low reliability, determined mainly by a large number of contact connections in the terminals streamlined by the total load current, and their number reaches four for each wire of the network, for example, in a single-phase meter of such connections 8, and in a three-
- high cost due to the presence of current buses and a large number of bushings of current circuits and clamps, made, as a rule, of copper or copper alloys;
- the one-sided arrangement of the inputs of the current circuits increases the dimensions of the clamping plate and the entire body of the meter, increases the complexity of installation and the possibility of connection errors, especially multiphase meters;
- a large number of contact connections and a one-sided arrangement of the input of current circuits limits the maximum current of the meter, forcing it to use external measuring current transformers from 100 A, which almost doubles the cost of metering and reduces its accuracy;
- the one-sided arrangement of the inputs of the current circuits makes it difficult for the controllers to detect the theft of electricity by intentionally changing the order of connecting the generator wires and the load (phasing of current and voltage circuits).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, реализующее способ измерения электрической энергии в двухпроводных сетях с защитой от хищений (патент РФ N 2077062, опубл. 10.04.97, бюлл. N 10), в котором для уменьшения влияния на результат измерения вмешательства в измерительную цепь с целью хищения электроэнергии вводится избыточность, и количество токочувствительных элементов и токовых шин совпадает с числом проводов сети. Устройство содержит корпус с расположенными в нем N (где N - количество фаз сети) токочувствительными элементами, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации, N+1 вводами цепей напряжения для подключения блока обработки информации к напряжению сети. The closest technical solution, selected as a prototype, is a device that implements a method of measuring electric energy in two-wire networks with theft protection (RF patent N 2077062, publ. 10.04.97, bull. N 10), in which to reduce the impact on the result Measuring interference in the measuring circuit in order to steal electricity is introduced redundancy, and the number of current-sensitive elements and current buses coincides with the number of wires in the network. The device comprises a housing with N located in it (where N is the number of network phases) current-sensitive elements connected by their outputs to the information processing and indication unit, N + 1 voltage circuit inputs for connecting the information processing unit to the network voltage.
При этом прототипу присущи недостатки, характерные для вышеописанных аналогов, а именно низкая надежность, определяемая в основном большим количеством контактных соединений в зажимах, обтекаемых полным током нагрузки, число которых достигает четырех на каждый провод сети, например, в однофазном счетчике таких соединений может быть 8, а в трехфазном до 16. При этом ухудшение хотя бы одного контактного соединения чревато не только выходом из строя электросчетчика, но часто является причиной пожаров. Из-за наличия токовых шин и большого количества вводов цепей тока и зажимов, изготовляемых, как правило, из меди или медных сплавов, известный счетчик характеризуется высокой стоимостью. At the same time, the prototype has inherent disadvantages characteristic of the above-described analogs, namely, low reliability, which is mainly determined by the large number of contact connections in the terminals streamlined by the total load current, the number of which reaches four for each network wire, for example, in a single-phase meter there can be 8 , and in three-phase to 16. Moreover, the deterioration of at least one contact connection is fraught not only with the failure of the meter, but is often the cause of fires. Due to the presence of current buses and a large number of bushings of current circuits and clamps, made, as a rule, of copper or copper alloys, the known meter is characterized by a high cost.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание счетчика, обладающего высокой защищенностью от хищений электроэнергии, при одновременном упрощении конструкции, снижении стоимости, повышении надежности и удобства эксплуатации. The problem to which the invention is directed, is to create a meter with high security against theft of electricity, while simplifying the design, reducing cost, improving reliability and ease of use.
Для решения поставленной задачи предлагаемое устройство, как и прототип, содержит корпус с расположенными в нем N (где N - количество фаз сети) токочувствительными элементами, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации, N+1 вводами цепей напряжения для подключения блока обработки информации к напряжению сети. В отличие от прототипа в корпусе выполнены N или (N+1) сквозных каналов, соединяющих две стенки корпуса и служащих для прохождения через i-й (где i - номер фазы) канал корпуса i-го провода цепи нагрузки и соединения его с i-м проводом сети, причем каждый канал выполнен с возможностью магнитной связи i-го провода нагрузки с i-м токочувствительным элементом. To solve this problem, the proposed device, as well as the prototype, contains a housing with N (where N is the number of network phases) current-sensing elements connected by their outputs to the information processing and indication unit, N + 1 voltage circuit inputs for connecting the information processing unit to mains voltage. Unlike the prototype, N or (N + 1) through channels are made in the housing, connecting two walls of the housing and serving to pass through the i-th (where i is the phase number) housing channel of the i-th load circuit wire and connecting it to i- m network wire, and each channel is made with the possibility of magnetic connection of the i-th load wire with the i-th current-sensing element.
Выполнение корпуса измерительного блока со сквозными каналами, соединяющими две стенки (противоположные или прилежащие) корпуса, обеспечивает возможность легко визуально обнаруживать попытку хищения электроэнергии путем намеренного изменения порядка подключения проводов сети и нагрузки (фазировки цепей тока и напряжения). The implementation of the housing of the measuring unit with through channels connecting two walls (opposite or adjacent) of the housing, makes it possible to easily visually detect an attempt to steal electricity by intentionally changing the order of connecting the network wires and the load (phasing of current and voltage circuits).
В предлагаемом техническом решении за счет того, что убираются внутренние токовые шины, обеспечена возможность выполнения счетчика без зажимной платы. In the proposed technical solution due to the fact that the internal current buses are removed, it is possible to run the meter without a clamping plate.
Получение же информации о протекающем токе осуществляется без ввода токовой цепи в корпус измерительного блока, а путем обеспечения только магнитной связи токочувствительных элементов и проводов нагрузки, проходящих через каналы в корпусе измерительного блока. Obtaining information about the flowing current is carried out without entering the current circuit into the housing of the measuring unit, and by providing only magnetic coupling of the current-sensitive elements and load wires passing through the channels in the housing of the measuring unit.
Исключение внутренних токовых шин позволило значительно упростить конструкцию счетчика и повысить его надежность, что обусловлено как сокращением в четыре раза количества необходимых для соединения шины и проводов зажимов, рассчитанных на полный ток в измеряемой цепи, так и возможностью применения более надежной их конструкции без увеличения габаритов счетчика, например, за счет использования в зажимах винтов большего диаметра. The elimination of internal current buses made it possible to significantly simplify the design of the meter and increase its reliability, which is due to both a four-fold reduction in the number of clamps required for connecting the bus and wire, designed for the total current in the measured circuit, and the possibility of using their more reliable design without increasing the size of the meter , for example, due to the use of larger diameter screws in the clamps.
Упрощение конструктивного выполнения снижает стоимость прибора, как за счет снижения материалоемкости (благодаря уменьшению числа зажимов и исключению внутренних токовых шин, которые, как правило, выполняются из меди или ее сплавов), так и за счет снижения трудоемкости сборки корпуса. Кроме того, упрощение подключения в электрическую цепь снижает трудоемкость операций регулировки и поверки счетчиков в заводских условиях. Simplification of the design reduces the cost of the device, both by reducing the material consumption (by reducing the number of clamps and eliminating internal current rails, which, as a rule, are made of copper or its alloys), and by reducing the complexity of housing assembly. In addition, simplifying the connection to the electric circuit reduces the complexity of the operations of adjustment and verification of meters in the factory.
Предложенная конструкция более привлекательна для электроснабжающих организаций еще и потому, что она значительно снижает число ошибок при установке счетчика, а также упрощает процесс контроля правильности его подключения. The proposed design is more attractive for power supply organizations also because it significantly reduces the number of errors when installing the meter, and also simplifies the process of monitoring the correctness of its connection.
Оптимальным вариантом конструкции с учетом технологичности производства является выполнение каждого канала в виде трубки круглого или прямоугольного сечения со стенками из изоляционного материала. При этом герметичность внутреннего объема корпуса счетчика достигается выполнением сопряжения аналогично сопряжению цоколя и крышки корпуса. The optimal design option, taking into account the manufacturability of production, is the implementation of each channel in the form of a tube of round or rectangular cross-section with walls of insulating material. In this case, the tightness of the internal volume of the counter housing is achieved by pairing similarly to the pairing of the base and the housing cover.
Сквозные каналы могут быть выполнены в любом не занятом блоком обработки информации месте корпуса при условии соблюдения магнитной связи i-го провода нагрузки с i-м токочувствительным элементом. Возможным вариантом осуществления такой формы связи является выполнение каждого токочувствительного элемента в виде замкнутого магнитопровода, охватывающего канал и снабженного обмоткой, выводы которой являются выходами токочувствительного элемента. Through channels can be made in any place of the case that is not occupied by the information processing unit, subject to the magnetic connection of the ith load wire with the ith current-sensing element. A possible embodiment of this form of communication is the implementation of each current-sensitive element in the form of a closed magnetic circuit that spans the channel and is equipped with a winding, the terminals of which are the outputs of the current-sensitive element.
Другой пример конкретной реализации предполагает выполнение каждого токочувствительного элемента в виде магнитопровода с зазором, охватывающего канал для провода цепи нагрузки, а выполнение блока обработки информации и индикации на основе элементов Холла, каждый из которых помещен в зазоре соответствующего магнитопровода, подключенного к выходам элементов Холла схемы суммирования и преобразователя результата суммирования в код для последующей его индикации. Another example of a specific implementation involves the implementation of each current-sensitive element in the form of a magnetic circuit with a gap covering the channel for the load circuit wire, and the execution of the information processing and display unit based on Hall elements, each of which is placed in the gap of the corresponding magnetic circuit connected to the outputs of the Hall elements of the summation circuit and a converter of the result of summation into code for its subsequent indication.
Достаточное количество сквозных каналов в корпусе счетчика, служащих для получения информации о токе при измерении энергии в N-фазной сети, на единицу меньше числа проводов этой сети. Поэтому возможно выполнение счетчиков, число каналов в котором совпадает с количеством проводов сети, так и на единицу меньшим числом. A sufficient number of through channels in the meter housing, which serve to obtain current information when measuring energy in an N-phase network, is one less than the number of wires in this network. Therefore, it is possible to run counters, the number of channels in which coincides with the number of network wires, and one less number.
Поскольку в предлагаемом счетчике провода сети и провода цепи нагрузки не требуют подключения к вводам токовых цепей, как это выполняется в известных счетчиках, а соединяются попарно непосредственно, то они могут быть соединены любым допускаемым способом, например, посредством скрутки или с помощью зажимов. Поэтому в формуле изобретения этот признак охарактеризован обобщающим понятием, обеспечивающим работоспособность счетчика. Since in the proposed meter the network wires and the wires of the load circuit do not require connection to the inputs of the current circuits, as is done in known meters, but are connected in pairs directly, they can be connected in any acceptable way, for example, by twisting or using clamps. Therefore, in the claims, this feature is characterized by a generalized concept that ensures the efficiency of the counter.
Предложенная конструкция может быть использована для построения счетчиков с широким диапазоном максимального тока, в том числе и значительно превышающего 100 А. Поскольку подключение проводов и кабелей при таких уровнях тока производится только посредством оконцовывания их наконечниками, то в счетчиках, предназначенных для максимального тока 100 А и выше, целесообразно в корпусе выполнить каналы с формой поперечного сечения, соответствующей форме клеммных наконечников, надеваемых на провода цепи нагрузки. The proposed design can be used to build meters with a wide range of maximum current, including significantly exceeding 100 A. Since the connection of wires and cables at such current levels is carried out only by terminating them with lugs, in meters designed for a maximum current of 100 A and above, it is advisable in the housing to make channels with a cross-sectional shape corresponding to the shape of the terminal lugs worn on the wires of the load circuit.
Подключение проводов при токе менее 100 А допускается производить без оконцовывания наконечниками. В этих случаях для удобства и повышения надежности подключения проводов предлагаемое устройство целесообразно выполнять с зажимной платой, соединенной с корпусом счетчика. Соединение проводов сети и проводов цепи нагрузки осуществляют с помощью зажимов, располагаемых в пазах зажимной платы. Connection of wires at a current of less than 100 A is allowed to be made without termination with lugs. In these cases, for convenience and improving the reliability of connecting the wires, the proposed device is expediently performed with a clamping plate connected to the meter body. The connection of the network wires and the wires of the load circuit is carried out using clamps located in the grooves of the clamp plate.
Для обеспечения работы счетчика как в режиме непосредственного включения, так и через измерительные трансформаторы тока и/или трансформаторы напряжения необходимо, чтобы вводы цепей напряжения были выполнены с возможностью подключения каждого ввода к внешнему проводу или к одноименному зажиму токовой цепи, для чего они снабжены зажимами. Подключение вводов цепей напряжения к одноименным зажимам токовых цепей осуществляется посредством съемной проводящей перемычки к внешнему проводу или к одноименному зажиму токовой цепи. To ensure the operation of the meter both in direct-on mode and through measuring current transformers and / or voltage transformers, it is necessary that the voltage circuit inputs are capable of connecting each input to an external wire or to the terminal of the current circuit of the same name, for which they are equipped with clamps. Connection of voltage circuit inputs to the current terminal clamps of the same name is carried out by means of a removable conductive jumper to the external wire or to the current circuit terminal of the same name.
Результаты проведенного патентного поиска показали, что среди решений того же назначения отсутствуют решения, содержащие признаки отличительной части формулы изобретения. Поиск проводился среди технических решений того же назначения потому, что отличительные признаки не имеют самостоятельного значения, а проявляют свои свойства лишь в совокупности всех признаков формулы изобретения. Предлагаемые изменения технической сущности счетчика не только позволили улучшить его характеристики, но и явились причиной существенного изменения его внешнего вида. Изложенные доводы подтверждают, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". The results of the patent search showed that among the solutions of the same purpose there are no solutions containing signs of a distinctive part of the claims. The search was carried out among technical solutions of the same purpose because the distinguishing features do not have independent significance, but manifest their properties only in the aggregate of all the features of the claims. The proposed changes in the technical nature of the meter not only improved its characteristics, but also caused a significant change in its appearance. The above arguments confirm that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Далее изобретение поясняется примерами конкретного выполнения. The invention is further illustrated by examples of specific performance.
На фиг. 1 схематично представлен электронный трехфазный счетчик с частично, по указанной на чертеже линии, удаленным корпусом. In FIG. 1 schematically shows an electronic three-phase meter with a partially removed housing along the line indicated in the drawing.
На фиг. 2 схематично представлен электронный однофазный счетчик с частично, по указанной на чертеже линии, удаленным корпусом. In FIG. 2 schematically shows an electronic single-phase meter with a partially removed housing along the line indicated in the drawing.
Счетчик, представленный на фиг. 1, состоит из закрывающего блок обработки информации и индикации корпуса 1, снабженного четырьмя Г-образными вводами 2 цепей напряжения, которые горизонтальной частью подсоединены к плате блока обработки информации и индикации 3, а вертикальная часть снабжена внешними зажимами 4. Четыре провода цепи нагрузки 5 и четыре провода сети 6 снабжены плоскими наконечниками 7 и 8. Наконечники 7 проводов цепи нагрузки проходят через сквозные каналы 9, имеющие поперечное сечение, согласованное с формой применяемых наконечников. Сквозные каналы 9, выполненные в виде полого параллелепипеда со стенками из изоляционного материала, сквозь отверстие которого проходит наконечник 7 фазного провода цепи нагрузки 5, охватывают замкнутые магнитопроводы токочувствительных элементов, в данном случае это сердечники тороидальных трансформаторов тока 10, подключенных выводами вторичных обмоток к плате блока обработки и индикации 3. Зажимы, образуемые болтовым соединением 11 наконечников проводов цепи нагрузки 7 и наконечников проводов цепи генератора 8, с помощью съемных проводящих перемычек 12 подключаются к вводам цепей напряжения 2 и закрываются зажимной крышкой 13. The counter shown in FIG. 1, consists of a housing 1 closing the information processing and display unit, equipped with four L-
Корпус 1 счетчика состоит из цоколя 14 и крышки 15, снабженной прозрачным окном 16 для индикации результата измерения. Крышка зажимов 13 предотвращает несанкционированный доступ к клеммным соединениям проводов нагрузки 5 и сети 6. The meter housing 1 consists of a
Сборка счетчика по фиг. 1 производится следующим образом. Вводы цепей напряжения 2 крепятся к печатной плате, на которой смонтированы элементы блока обработки и индикации 3. Сквозные каналы 9 корпуса имеют поперечное сечение, соответствующее форме наконечников 7, которыми снабжаются провода цепи нагрузки, в данном случае для плоских наконечников они имеют прямоугольную форму. Каналы должны быть изготовлены из термостойкой пластмассы либо вместе с крышкой 15 и цоколем 14 корпуса, либо в виде отдельной детали корпуса. При сборке они герметизируются в местах стыковки и служат одновременно крепежными элементами для тороидальных магнитопроводов 10 токочувствительных элементов. Наконечники 8, которыми оконцовываются провода сети, могут быть стандартными и рассчитанными на максимальный ток счетчика, а наконечники 7 проводов цепи нагрузки должны быть рассчитаны на глубину канала корпуса и иметь дополнительное отверстие для подключения цепи напряжения, поэтому набором таких наконечников комплектуется каждый электросчетчик. The counter assembly of FIG. 1 is as follows. The inputs of the
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Провода цепи нагрузки 5 и провода сети 6 предварительно оконцовываются клеммными наконечниками 7 и 8. Наконечники 7 проводов цепи нагрузки 5 вставляются в сквозные каналы 9 в корпусе 1, выполненные по форме наконечников, со стороны, противоположной вводам цепи напряжения 2 и зажимаются попарно с помощью болтовых соединений 11 с наконечниками 8 проводов 6 сети. Затем производится подключение вводов 2 цепей напряжения счетчика, для чего проводящими перемычками 12 соединяют одноименные вводы цепей напряжения 2 и клеммные наконечники цепи нагрузки 7. Для предотвращения несанкционированного доступа к зажимам счетчика, образованным соединением клеммных наконечников проводов цепей нагрузки и сети, они закрываются зажимной крышкой 13 и пломбируются. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепей напряжения и цепей тока. The counter is included in the measuring circuit as follows. The wires of the
Фиксация положения зажимов токовых цепей, образованных болтовыми соединениями 11 наконечников 7 и 8, обеспечивается за счет согласования поперечных сечений каналов 9 и концевых частей клеммных наконечников 7 проводов нагрузки 5, ограничивающих подвижность последних в направлениях, перпендикулярных и продольных оси каналов. The fixation of the position of the clamps of the current circuits formed by the bolted connections 11 of the
Счетчик, подключенный к сети и нагрузке, работает следующим образом. Напряжение в измеряемой сети через вводы 2 цепей напряжения подается на входы напряжения блока обработки и индикации, обеспечивая одновременно и его питание. Ток нагрузки, протекающий по проводам 5 цепи нагрузки, преобразуется в пропорциональный ему ток вторичной обмотки трансформаторов тока 10, выполняющих функции токочувствительных элементов и преобразующих большой ток нагрузки к уровню, удобному для дальнейшей обработки. В блоке обработки и индикации сигналы напряжения и тока преобразуются в импульсный сигнал, частота которого пропорциональна среднему значению их произведения, то есть активной мощности, потребляемой цепью нагрузки. Импульсы подсчитываются суммирующим устройством этого блока, и результат суммирования, пропорциональный энергии, потребленной нагрузкой за время наблюдения, запоминается и отображается на цифровом индикаторе в окне 16. The counter connected to the network and the load works as follows. The voltage in the measured network through the inputs of 2 voltage circuits is supplied to the voltage inputs of the processing and display unit, providing at the same time its power. The load current flowing through the
Предлагаемый пример конкретного выполнения позволяет выполнять счетчики прямого включения на большие максимальные токи (до 400 А и более) с надежными контактными соединениями при незначительном увеличении габаритов корпуса. The proposed example of a specific implementation allows you to perform direct-on counters for large maximum currents (up to 400 A or more) with reliable contact connections with a slight increase in the dimensions of the housing.
Конкретное выполнение счетчика, представленного на фиг. 2, целесообразно для трансформаторных счетчиков и счетчиков прямого включения при токе в измеряемой цепи, не превышающем 100 А, когда соединение и подключение к электрическим аппаратам проводов и кабелей допустимо без применения клеммных наконечников. The specific implementation of the counter shown in FIG. 2, it is advisable for transformer counters and direct-on counters with a current in the measured circuit not exceeding 100 A, when connecting and connecting wires and cables to electrical devices is permissible without the use of terminal lugs.
Счетчик состоит из корпуса 1, содержащего первый и второй вводы 2 цепей напряжения, один конец которых внутри корпуса 1 присоединен к плате блока обработки и индикации 3, а второй снаружи корпуса снабжен зажимами 4 цепей напряжения. Для крепления зажимов цепей напряжения 4 служит зажимная плата 5, в пазах которой расположены также первый и второй зажимы 6 цепей тока. В корпусе 1 выполнены два сквозных канала 7 в виде трубок и расположенных соосно пазам крепления зажимов цепей тока. Через каналы корпуса при подключении счетчика пропускают фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, которые затем попарно соединяют их зажимами 6 цепей тока с одноименными проводами сети 9. На трубку сквозного канала 7 надет замкнутый магнитопровод измерительного элемента, в данном случае это сердечник тороидального трансформатора тока 10, подключенного выводами вторичной обмотки к плате блока обработки и индикации 3. Для подключения цепи напряжения счетчика к напряжению сети служат две съемные проводящие перемычки 11, одна из которых соединяет первый зажим 6 и первый ввод 2 цепи напряжения, другая - второй зажим 6 и второй ввод 2 цепи напряжения счетчика. Корпус 1 счетчика состоит из крышки 12 и цоколя 13. Крышка 12 снабжена прозрачным окном 14 для индикации результата измерения. В зажимной плате 5 выполнены пазы 15 для крепления первого и второго зажимов 6 цепей тока. Крышка зажимов 16 предотвращает несанкционированный доступ к зажимам зажимной платы 5. The counter consists of a housing 1 containing the first and second inputs of 2 voltage circuits, one end of which inside the housing 1 is connected to the board of the processing and
Сборка счетчика по фиг. 2 производится следующим образом. Вводы 2 цепей напряжения крепятся к печатной плате, на которой смонтированы элементы блока обработки информации и индикации 3, крепление одновременно обеспечивает электрический контакт с входами напряжения этого блока. Сквозные каналы 7 корпуса образуются отливами трубчатой формы при изготовлении цоколя и крышки корпуса, герметизируются при сборке в месте стыковки и служат одновременно крепежным элементом тороидального трансформатора 10 тока, выполняющего функцию токочувствительного элемента, соединенного выводами вторичной обмотки с платой блока обработки и индикации 3. The counter assembly of FIG. 2 is as follows. The inputs of 2 voltage circuits are attached to the printed circuit board on which the elements of the information processing and
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Со стороны зажимной платы 5 к первому из зажимов цепей тока подводят соответственно фазный и нулевой провода 9 сети, а через сквозные каналы 7 в корпусе 1 к этим же зажимам подводят соответственно фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, и фиксируют попарно с помощью винтов указанных зажимов. Проводящие перемычки 11 в рабочем положении должны соединять одноименные зажимы цепей тока 6 и вводы цепей напряжения 2 счетчика. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки 11 снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепи напряжения и цепи тока. The counter is included in the measuring circuit as follows. From the side of the
Аналогичным образом могут быть выполнены все типы электросчетчиков: трехфазные прямого и трансформаторного включения, в том числе для четырехпроводной и трехпроводной сетей с числом вводов цепей напряжения, сквозных каналов в корпусе и зажимов в зажимной плате, соответствующих числу проводов сети. Возможно выполнение счетчиков и с числом сквозных каналов в корпусе, меньшим на единицу количества проводов сети и соответствующим числу токочувствительных элементов. Например, счетчик для трехфазной четырехпроводной сети может иметь либо четыре сквозных канала для всех проводов цепи нагрузки, либо три сквозных капала для фазных проводов цепи нагрузки с исключением канала для нулевого провода сети. Аналогично трехфазный счетчик для трехпроводной сети (двухэлементный, включаемый по схеме Арона) может иметь либо три сквозных канала, либо два канала, исключая фазу, на которой в счетчике не устанавливается токочувствительный элемент. In a similar way, all types of electric meters can be performed: three-phase direct and transformer switching, including for four-wire and three-wire networks with the number of voltage circuit inputs, through channels in the housing and clamps in the terminal board corresponding to the number of network wires. It is possible to carry out counters with the number of through channels in the housing less by a unit of the number of network wires and corresponding to the number of current-sensitive elements. For example, a meter for a three-phase four-wire network can have either four through channels for all wires of the load circuit, or three through drops for the phase wires of the load circuit with the exception of the channel for the neutral wire of the network. Similarly, a three-phase meter for a three-wire network (two-element, switched on according to the Aron circuit) can have either three through channels or two channels, excluding the phase at which the current-sensing element is not installed in the meter.
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Со стороны зажимной платы 5 к первому и второму 6 зажимам цепей тока подводят соответственно фазный и нулевой провода 9 сети, а через сквозные каналы 7 в корпусе 1 к этим же зажимам подводят соответственно фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, и фиксируют попарно с помощью винтов указанных зажимов. Проводящие перемычки 11 в рабочем положении должны соединять одноименные зажимы токовых цепей 6 и вводы цепей напряжения 2 счетчика. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки 11 снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепи напряжения и цепи тока. The counter is included in the measuring circuit as follows. From the side of the
Счетчик, подключенный к сети и нагрузке, работает следующим образом. Напряжение в измеряемой сети через вводы 2 цепей напряжения подается на входы напряжения блока обработки и индикации 3, обеспечивая одновременно и его питание. Ток нагрузки, протекающий по проводам цепи нагрузки 8, преобразуется в пропорциональный ему ток вторичной обмотки трансформатора 10 тока, выполняющего функции токочувствительного элемента и преобразующего большой ток нагрузки к уровню, удобному для дальнейшей обработки. В блоке обработки и индикации 3 сигналы напряжения и тока преобразуются в импульсный сигнал, частота которого пропорциональна среднему значению их произведения, то есть активной мощности, потребляемой цепью нагрузки. Импульсы подсчитываются суммирующим устройством этого блока, и результат суммирования, пропорциональный энергии, потребленной нагрузкой за время наблюдения, запоминается и отображается на цифровом индикаторе в окне 14. The counter connected to the network and the load works as follows. The voltage in the measured network through the inputs of 2 voltage circuits is supplied to the voltage inputs of the processing unit and
В предлагаемом счетчике могут быть применены и токочувствительные элементы, выполненные на основе элементов Холла, в том числе и с концентраторами магнитного поля, выполненных на замкнутых магнитопроводах, как они применяются, например, в упомянутых выше счетчиках типа F2Sensor фирмы ЕМН. In the proposed counter, current-sensitive elements made on the basis of Hall elements can also be used, including with magnetic field concentrators made on closed magnetic circuits, as they are used, for example, in the above-mentioned counters of the F2Sensor type from EMN.
Трехфазный счетчик непосредственного включения (без измерительных трансформаторов токa и напряжения) выполняется аналогично описанному однофазному с соответствующим увеличением количества вводов цепей напряжения и сквозных каналов в корпусе и зажимов в зажимной плате. The three-phase counter of direct connection (without measuring current and voltage transformers) is performed similarly to the described single-phase counter with a corresponding increase in the number of inputs of voltage circuits and through channels in the housing and clamps in the terminal board.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет получить следующие преимущества:
- устранение возможности хищения электроэнергии изменением фазировки токовой цепи или порядка подключения проводов генератора и нагрузки, трудно обнаруживаемого контролерами электроснабжающей организации при периодических осмотрах;
- уменьшение в четыре раза количества контактных соединений и уменьшение вдвое количества клеммных зажимов. Это позволяет без увеличения габаритов применить более надежные клеммные зажимы, например, с винтами большего диаметра, обеспечивающими большее прижимное усилие и соответственно меньшее контактное сопротивление;
- снижение материалоемкости за счет исключения внутренних токовых шин и вводов цепей тока, выполняемых, как правило, из медных сплавов;
- снижение трудоемкости изготовления;
- снижение трудоемкости поверки и монтажа за счет меньшего количества клеммных соединений;
- снижение ошибок при монтаже и упрощение контроля правильности подключения;
- возможность использования предложенной конструкции для построения счетчиков с широким диапазоном максимального тока, в том числе и значительно превышающего 100 А.Thus, the proposed design allows to obtain the following advantages:
- eliminating the possibility of theft of electricity by changing the phasing of the current circuit or the order of connecting the generator wires and the load, which is difficult to detect by the controllers of the power supply organization during periodic inspections;
- halving the number of contact connections and halving the number of terminal clamps. This makes it possible to use more reliable terminal clamps without increasing the dimensions, for example, with screws of a larger diameter, providing greater clamping force and, accordingly, less contact resistance;
- reduction of material consumption due to the exclusion of internal current buses and bushings of current circuits, performed, as a rule, from copper alloys;
- reducing the complexity of manufacturing;
- reducing the complexity of verification and installation due to fewer terminal connections;
- reduction of errors during installation and simplification of control of the correct connection;
- the possibility of using the proposed design to build meters with a wide range of maximum current, including significantly exceeding 100 A.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118365A RU2166766C2 (en) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | Electricity meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118365A RU2166766C2 (en) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | Electricity meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98118365A RU98118365A (en) | 2000-08-27 |
| RU2166766C2 true RU2166766C2 (en) | 2001-05-10 |
Family
ID=20211099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98118365A RU2166766C2 (en) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | Electricity meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166766C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025345A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Kizikas, Saulius | Multifunctional electric energy meter |
| RU2622558C2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-06-16 | Валерий Владимирович Белозеров | Method of determining fire-electric damage and fire hazards by means of the electric meter-detector |
| RU2629905C1 (en) * | 2016-07-20 | 2017-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-технический центр "Энерготехнологии" | Method of measuring the economy of electric power in energy saving devices |
| RU2759133C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-11-09 | Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника" | Electric power consumption meter |
| RU2759501C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника" | Electric energy consumption meter |
-
1998
- 1998-10-06 RU RU98118365A patent/RU2166766C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011025345A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Kizikas, Saulius | Multifunctional electric energy meter |
| RU2622558C2 (en) * | 2012-09-07 | 2017-06-16 | Валерий Владимирович Белозеров | Method of determining fire-electric damage and fire hazards by means of the electric meter-detector |
| RU2629905C1 (en) * | 2016-07-20 | 2017-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-технический центр "Энерготехнологии" | Method of measuring the economy of electric power in energy saving devices |
| RU2759133C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-11-09 | Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника" | Electric power consumption meter |
| RU2759501C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-11-15 | Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника" | Electric energy consumption meter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2402769A1 (en) | Combined detection device for electrical variables | |
| US7427856B2 (en) | Current sensing apparatus | |
| WO2008057799A2 (en) | Split rogowski coil current measuring device and methods | |
| CN107271744B (en) | Lead structure of manganin shunt, PCB and wiring structure of PCB | |
| US20140167786A1 (en) | Current Sensor For Power Measurement Applications | |
| TW201236295A (en) | Wire manager with current and voltage sensing | |
| US10368451B2 (en) | Module for the interconnection of a circuit breaker and a contactor for an electrical assembly | |
| US20180012719A1 (en) | Module for the interconnection of a circuit breaker and a contactor for an electrical assembly comprising a voltage sensor | |
| KR101707152B1 (en) | Apparatus for current measurement | |
| CN105899959B (en) | The apparatus for diagnosis of abnormality of Roche instrument Current Transformer | |
| US11137421B1 (en) | Non-contact voltage sensing system | |
| RU2321916C2 (en) | Switch with built-in current and/or voltage sensor | |
| US10732205B2 (en) | Device for measuring electric currents in electrical conductors | |
| JPH10185961A (en) | Light current transformer | |
| RU2166766C2 (en) | Electricity meter | |
| KR101200489B1 (en) | Voltage and current transformer for underground low-voltage distribution box | |
| RU196893U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
| KR100606422B1 (en) | Voltage and current sensing apparatus | |
| CN213181743U (en) | Current detection device for circuit breaker | |
| JP4189164B2 (en) | Current measuring instrument | |
| CN202189673U (en) | Electromagnetism-electron mixing current transformer | |
| KR20030065447A (en) | No Connection Type Electronic Watthour Meter | |
| EP1198717B1 (en) | Apparatus and method for fault detection on conductors | |
| CN115112935B (en) | Optical fiber terminal device and data transmission system | |
| JP2004357376A (en) | Measuring device for switchgear |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101007 |