專利名稱：一種防竊電電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是應(yīng)用于供電系統(tǒng)中的電量計(jì)量裝置，它具有防竊電、防開(kāi)蓋(指電能表表蓋)的功能。
現(xiàn)有技術(shù)為發(fā)表在《無(wú)線電》(中國(guó)電子學(xué)會(huì)主辦，1994年第11期第38頁(yè))上的“防竊電的電能表”，其工作原理是分別從電表內(nèi)“火線”、“回線”中取工作電流，然后將兩條線的工作電流送入比較器進(jìn)行比較、判別。經(jīng)判別后的差值信號(hào)進(jìn)行整流后(或不整流)進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓直接控制控制器，使控制器工作，繼電器控制用戶的供、斷電，其中繼電器的電源來(lái)自電網(wǎng)經(jīng)整流分壓后獲得。
現(xiàn)有技術(shù)在“火”、“回”線流進(jìn)流出的電流出現(xiàn)差值時(shí)立即使防止竊電裝置工作，切斷電路。當(dāng)用戶不竊電要恢復(fù)供電時(shí)，可利用復(fù)位開(kāi)關(guān)控制。但用戶竊電或意外電磁干擾，引起電路被切斷而影響其他用電設(shè)備或其他沒(méi)有竊電的用戶電器的工作，甚至損壞用電設(shè)備，沒(méi)有積極的社會(huì)效益。這完全是該現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)的不足而引起的。
本發(fā)明的目的是自動(dòng)記錄供電用戶的用電量、判別并記錄竊電者的竊電量，使供電管理部門(mén)進(jìn)行科學(xué)文明的供電管理，同時(shí)可防止竊電者通過(guò)打開(kāi)電能表表蓋在電能表上作手腳竊用電能。
本發(fā)明是一種防竊電電能表，包括電流信號(hào)采樣部分，一個(gè)電源，其中電流信號(hào)采樣部分是由電流互感器及與其并聯(lián)的一個(gè)電容、一個(gè)電位器組成，本發(fā)明的特征是它主要由電流信號(hào)采樣部分、一個(gè)電源、開(kāi)蓋檢測(cè)器、中央處理器、顯示驅(qū)動(dòng)器、顯示器、內(nèi)部存儲(chǔ)器、電卡座、繼電驅(qū)動(dòng)器、繼電器和信號(hào)放大比較器組成，其中電流采樣部分經(jīng)如前所述的電阻與信號(hào)放大比較器相聯(lián)，開(kāi)蓋檢測(cè)器、信號(hào)放大比較器并行，分別與中央處理器相聯(lián)，電源并聯(lián)在輸電線路上，開(kāi)蓋檢測(cè)器、中央處理器、顯示驅(qū)動(dòng)器、顯示器并聯(lián)地與電源聯(lián)接，顯示驅(qū)動(dòng)器、內(nèi)部存儲(chǔ)器、電卡座、繼電驅(qū)動(dòng)器分別并行地與中央處理器相聯(lián)，繼電器驅(qū)動(dòng)器與繼電器相聯(lián)，繼電器串聯(lián)在輸電線路上。
由以上所述的本發(fā)明的電能表，其開(kāi)蓋檢測(cè)器主要是開(kāi)關(guān)元件，該開(kāi)關(guān)元件可以是下列形式的開(kāi)關(guān)元件(1)光電開(kāi)關(guān)，包括主動(dòng)式和被動(dòng)式光電開(kāi)關(guān)，其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源相聯(lián)；(2)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源相聯(lián)；(3)霍爾電磁開(kāi)關(guān)；其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源相聯(lián)；(4)干簧管開(kāi)關(guān)其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源相聯(lián)。
上述本發(fā)明的電能表電卡座的形狀為圓柱形或圓錐形，或圓柱與圓錐過(guò)渡的組合形狀；電卡座的特征是電卡座安裝在上述電能表表殼上；插在電卡座上的電卡插頭的外形為圓柱形。
上述本發(fā)明的電能表，安裝在單相雙線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)的采樣部分對(duì)應(yīng)的雙根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝三相三線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的三根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝在三相四線上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的四根輸電線路上各裝有一電流互感器。


圖1是本發(fā)明在單相雙線供電線路上的最佳實(shí)施例附圖；圖2是本發(fā)明開(kāi)蓋檢測(cè)器的四種共五個(gè)開(kāi)關(guān)元件的附圖，其中圖2-1是主動(dòng)式光電開(kāi)關(guān)的附圖，圖2-3是被動(dòng)式光電開(kāi)關(guān)的附圖，圖2-2是機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的附圖，圖2-4是霍爾電磁開(kāi)關(guān)的附圖，圖2-5是干簧管開(kāi)關(guān)的附圖。
圖3是本發(fā)明的電卡座的實(shí)施例附圖，其中圖3-a是圖3-b的A-A向視圖；圖4為本發(fā)明的電卡插頭的實(shí)施例附圖，其中圖4-a是圖4-b的B-B向視圖。
圖5是本發(fā)明在三相四線供電線路上的最佳實(shí)施例附圖；圖6是本發(fā)明在三相三線供電線路上的最佳實(shí)施例附圖；下面結(jié)合說(shuō)本發(fā)明在單相雙線供電線路上的最佳實(shí)施例的附圖-圖1、圖2、圖3、圖4來(lái)展開(kāi)本發(fā)明的技術(shù)特征，圖5、圖6是本發(fā)明在三相三線和三相四線供電線路上的最佳實(shí)施例，與本發(fā)明在單相雙線供電線路上的最佳實(shí)施例僅在于電流互感器的連接上有點(diǎn)不同，在此不再贅述。
如圖1所示，電源1為電能表提供電能，電流互感器檢測(cè)電能表的輸入輸出電流的差值，感應(yīng)出的電壓經(jīng)一電容和電位器進(jìn)入信號(hào)放大比較器10，經(jīng)信號(hào)放大比較器10放大比較后變換成數(shù)字信號(hào)送入中央處理器3；當(dāng)電流互感器感應(yīng)的電流出現(xiàn)差值時(shí)，放大比較器10向中央處理器3輸入高電平，中央處理器3檢測(cè)到高電平時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)由中央處理器3分別向內(nèi)部存儲(chǔ)器6輸入計(jì)時(shí)結(jié)果和顯示驅(qū)動(dòng)器4，由內(nèi)部存儲(chǔ)器6累計(jì)時(shí)間，得出總的竊電時(shí)間，顯示驅(qū)動(dòng)器4驅(qū)動(dòng)顯示器5將竊電的情況在顯示器上直觀地顯示出來(lái)。
圖2是本發(fā)明開(kāi)蓋檢測(cè)器2的幾個(gè)最佳實(shí)施例，開(kāi)蓋檢測(cè)器2主要是開(kāi)關(guān)元件，它可以是下列形式中的一種(1)光電開(kāi)關(guān)，圖2-1和圖2-3分別是主動(dòng)式和被動(dòng)式光電開(kāi)關(guān)，其vcc端與電源1相聯(lián)，a端與中央處理器3相聯(lián)；如圖2-1所示，電阻R1給a端提供一個(gè)高電平，當(dāng)電能表表殼被打開(kāi)時(shí)，光敏管P1受光導(dǎo)通，使a變?yōu)榈碗娖?，?jīng)a端送入中央處理器3進(jìn)行判斷；如圖2-3所示，電阻R4給反射式光耦P2發(fā)光管提供電源，當(dāng)電能表表殼合上時(shí)，P2受光管導(dǎo)通，通過(guò)R5使a變?yōu)榈碗娖?，?dāng)電能表表殼被打開(kāi)時(shí)，P2受光管截止，a端變?yōu)楦唠娖?，?jīng)a端送入中央處理器3進(jìn)行判斷；(2)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，如圖2-2所示，其vcc端與電源1相聯(lián)，a端與中央處理器3相聯(lián)；電阻R2給a端提供一個(gè)高電平，當(dāng)電能表表殼被打開(kāi)時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)S1接觸，使a端變?yōu)榈碗娖?，?jīng)a端送入中央處理器3進(jìn)行判斷；(3)霍爾電磁開(kāi)關(guān)，如圖2-4所示，其vcc端與電源1相聯(lián)，a端與中央處理器3相聯(lián)；當(dāng)電能表表殼為合上時(shí)，由電阻R3經(jīng)霍爾元件P3給a端提供一個(gè)低電平，當(dāng)電能表表殼打開(kāi)時(shí)，霍爾元件P3截止，a端變?yōu)楦唠娖?，?jīng)a端送入中央處理器3進(jìn)行判斷；(4)干簧管開(kāi)關(guān)，如圖2-5所示，其vcc端與電源1相聯(lián)，a端與中央處理器3相聯(lián)；當(dāng)電能表表殼合上時(shí)，由電阻R7經(jīng)干簧管D、DR給a端提供一個(gè)低電平，當(dāng)電能表表殼打開(kāi)時(shí)，干簧管D、DR打開(kāi)，a端變?yōu)楦唠娖剑?jīng)a端送入中央處理器3進(jìn)行判斷；開(kāi)蓋檢測(cè)器2輸出的是開(kāi)關(guān)量，經(jīng)比較器整形后送入中央處理器3，由中央處理器3對(duì)開(kāi)蓋檢測(cè)器2輸入的數(shù)字信號(hào)濾波后進(jìn)行判斷。當(dāng)電能表表蓋被打開(kāi)時(shí)，中央處理器3中的計(jì)數(shù)器增1，并寫(xiě)入內(nèi)部存儲(chǔ)器6；圖3是本發(fā)明的電卡座7的實(shí)施例附圖，電卡座7是由開(kāi)有圓孔外形為圓錐形狀或圓錐與與圓柱過(guò)渡的組合形狀的插座13、緊固件12組成，插座13安裝在電能表表殼11上，并且插座13的圓孔的中心軸線與表殼11的平面垂直。圖4是本發(fā)明電卡插頭14的實(shí)施例附圖，電卡插頭14的外形為圓柱形，電卡插頭14可插入電卡座7的圓孔中。在電能表的電卡座7插入電卡11時(shí)，中央處理器3將記錄的開(kāi)蓋次數(shù)寫(xiě)入電卡11上，可在計(jì)算機(jī)上顯示讀出，并可在打印機(jī)上打印出來(lái)。當(dāng)電卡11插入電卡座7時(shí)，中央處理器3將總竊電時(shí)間寫(xiě)入電卡11上，可在計(jì)算機(jī)上將電卡11上寫(xiě)上的竊電信息在計(jì)算機(jī)上顯示讀出，并可通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)。
如圖1所示，繼電器9安裝在一個(gè)用戶的輸電線路上，可根據(jù)該用戶是否竊電以及竊電量的大小，由中央處理器3控制繼電器驅(qū)動(dòng)器8的動(dòng)作，使繼電器9斷開(kāi)或合上，有針對(duì)性地對(duì)竊電用戶通過(guò)斷電給予警告，而不影響其他用戶的用電。
電能表安裝在單相雙線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的雙根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝三相三線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的三根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝在三相四線上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的四根輸電線路上各裝有一電流互感器。
權(quán)利要求
1.一種防竊電電能表，包括電流信號(hào)采樣部分，一個(gè)電源，其中電流采樣部分是由電流互感器及與其并聯(lián)的一個(gè)電容、一個(gè)電位器組成，本發(fā)明的特征是它主要由電流信號(hào)采樣部分、電源1、開(kāi)蓋檢測(cè)器2、中央處理器3、顯示驅(qū)動(dòng)器4、顯示器5、內(nèi)部存儲(chǔ)器6、電卡座7、繼電驅(qū)動(dòng)器8、繼電器9和信號(hào)放大比較器10組成，其中電流采樣部分經(jīng)如前所述的電阻與信號(hào)放大比較器10相聯(lián)，開(kāi)蓋檢測(cè)器2、信號(hào)放大比較器10并行，分別與中央處理器3相聯(lián)，電源1并聯(lián)在輸電線路上，開(kāi)蓋檢測(cè)器2、中央處理器3、顯示驅(qū)動(dòng)器4、顯示器5相互并聯(lián)地與電源1聯(lián)接，顯示驅(qū)動(dòng)器4、內(nèi)部存儲(chǔ)器6、電卡座7、繼電驅(qū)動(dòng)器8分別并行地與中央處理器3相聯(lián)，繼電器驅(qū)動(dòng)器8與繼電器9相聯(lián)，繼電器9串聯(lián)在輸電線路上；
2.由權(quán)利要求1所述的電能表，其特征在于開(kāi)蓋檢測(cè)器2主要是開(kāi)關(guān)元件，該開(kāi)關(guān)元件可以是下列形式的開(kāi)關(guān)元件(1)光電開(kāi)關(guān)，包括主動(dòng)式和被動(dòng)式光電開(kāi)關(guān)，其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源1相聯(lián)；(2)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源1相聯(lián)；(3)霍爾電磁開(kāi)關(guān)，其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源1相聯(lián)；(4)干簧管開(kāi)關(guān)，其a端與中央處理器3相聯(lián)，vcc端與電源1相聯(lián)；
3.由權(quán)利要求1所述的電能表，其特征在于電卡座7的形狀為圓柱形或圓錐形，或圓柱與圓錐過(guò)渡的組合形狀，電卡插頭14的外形為圓柱形；
4.由權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的電卡座7，其特征是電卡座7安裝在上述電能表表殼11上；
5.由權(quán)利要求1所述的電能表，其特征在于，電能表安裝在單相雙線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的雙根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝三相三線輸電線路上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的三根輸電線路上各裝有一電流互感器，電能表安裝在三相四線上時(shí)，其電流信號(hào)采樣部分對(duì)應(yīng)的四根輸電線路上各裝有一電流互感器。
全文摘要
一種防竊電電能表，主要是由開(kāi)蓋檢測(cè)器、中央處理器、顯示驅(qū)動(dòng)器、顯示器、內(nèi)部存儲(chǔ)器、電卡座、繼電驅(qū)動(dòng)器、繼電器組成，繼電器串聯(lián)在輸電線路上；其中開(kāi)蓋檢測(cè)器主要是開(kāi)關(guān)元件；電卡座的特征是電卡座安裝在上述電能表表殼上；插在電卡座上的電插頭的外形為圓柱形。電卡可自動(dòng)記錄供電用戶的用電量、判別并記錄竊電者的竊電量，同時(shí)可防止竊電者通過(guò)打開(kāi)電能表表蓋在電能表上作手腳竊用電能。
文檔編號(hào)G01R22/00GK1136666SQ95104989
公開(kāi)日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者潘崢嶸, 段軍斌, 秦云, 張喜德, 王繼曾 申請(qǐng)人:甘肅工業(yè)大學(xué)科技開(kāi)發(fā)公司