專利名稱：用電控制收費電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種用電控制收費電表。屬于電器儀表類。
目前電力市場上多數(shù)采用感應(yīng)式電度表，該表存在以下問題每月來人查表，再來人收款，費工；有的實行先交款，開收據(jù)，用電未得到控制，不交款仍能用電；電網(wǎng)供電有計劃，用戶用電無計劃，隨意增加用電量，會造成電網(wǎng)供電不足，有的也可造成用電事故；有的用戶在電度表前，電度表上，用電器零線接大地等多種方法竊電，電費流失嚴(yán)重。
本實用新型的目的，是公開一種以感應(yīng)式電度表為母體，增加少量元器件構(gòu)成用電控制收費電表，就可實現(xiàn)用電控制，節(jié)約用電，防止竊電。
本實用新型的任務(wù)是以如下方式完成的它以感應(yīng)式電度表(5)為母體，加控制電路、特制的電幣、表箱構(gòu)成用電控制收費電表。表箱(1)前門(13)上開有累計字輪(6)的觀察口(15)，控制電路計數(shù)器的顯示器觀察口(18)，投幣口(58)，箱內(nèi)與投幣口對應(yīng)安裝的電幣滑道(21)，箱內(nèi)安裝有電度表(5)，控制電路板(7)，盛幣箱(12)，通過接插件(8)和導(dǎo)線(9)使前門的電器與控制電路板(7)電連接。它以購買特制的電幣向本實用新型投放，不投電幣，購的電量用完，用電器的零線接大地等竊電和超限量用電，自動停止供電。電幣投入，磁敏開關(guān)(23)產(chǎn)生的信號送入計數(shù)器(29)，電量存計入計數(shù)器(29)中，電度表轉(zhuǎn)動，另一個磁敏開關(guān)(42)產(chǎn)生的0.1度電的信號送入計數(shù)器(26)中，其進(jìn)位信號對應(yīng)1度電，該信號送入電幣值計數(shù)器(27、28)。電幣值為50度或100度，當(dāng)計數(shù)器(27、28)計滿電幣值時，計數(shù)器(28)借位信號對計數(shù)器(29)減1，當(dāng)計數(shù)器(29)為零時，停止供電，若通過零線竊電，火線上互感器(46)的輸出電壓高于零線上互感器(43)的輸出電壓，停止供電，互感器(46)的輸出電壓高于限用電量給定電壓，停止供電。計數(shù)器的顯示器顯示用電狀況，提示用戶購買電幣。
本實用新型表箱加鎖，電度表和控制電路都置于表箱中，防止在電度表上竊電，進(jìn)表箱的供電線加保護(hù)管，防電度表前竊電。電度表的累計量，購電量，計數(shù)器的顯示器顯示值三者不相符，可鑒別竊電方式。使用該實用新型用電得到控制，電度表累計量為真實用電量，可使電費不流失。采用用電控制收費電表，購買的電幣投入表中，自動供電，購買的電量用完，停止供電，不用查表及時收回電費，防竊電，使電費不流失，限制用電量以利于供電分配和電網(wǎng)運(yùn)行。利用感應(yīng)式電度表，承系原計量體系，同時使控制電路簡單，降低成本，對現(xiàn)有計量進(jìn)行改造提供一種可能。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)描述

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型原理框圖；圖3是本實用新型電路圖；圖4是本實用新型電幣結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型電幣滑道結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的感應(yīng)電度表信號輸出器件安裝示意圖；圖7是本實用新型電流互感器基本結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1中，電表箱進(jìn)線孔(2、3)，供電線(50)，供電線(50)經(jīng)穿墻管時，可不設(shè)孔(2)，表箱固定孔(4)用于固定表箱，電度表(5)，電度表累計字輪(6)，控制器電路板(7)，接插件(8)，電器連接線(9)，交-直電源(10)，后備電池組(11)，盛電幣箱(12)，在電表箱的前門(13)上設(shè)有鎖(14)，累計字輪(6)的觀察口(15)，電源指示燈(17)，二進(jìn)制顯示器(31、32、33)的觀察口(18)，二進(jìn)制顯示器的安裝板(20)，電幣滑道(21)，電幣滑道出口下緣的簿利刃(22)，磁敏開關(guān)(23)，通過接插件(8)和導(dǎo)線(9)使前門上的電器與控制電路板(7)電連接。
在圖2中，(24)為計數(shù)器(26、27、28、29)的人工復(fù)原電路，按動復(fù)原電路(24)后，計數(shù)器(26、27、28、29)相對應(yīng)的顯示器(31、32、33)顯示值皆為零，計數(shù)器(29)為零，判零電路(34)輸出高電平，電路(35)輸出亦為高電平，驅(qū)動電路(36)輸出低電平，繼電器(37)吸合，將其常閉接點(38)拉開，可控硅(39)停止供電。電幣(25)投入后，經(jīng)過磁敏開關(guān)(23)，磁敏開關(guān)(23)產(chǎn)生的正脈沖對計數(shù)器(29)加1，計數(shù)器(29)不為零，電路(34)輸出低電平，電路(35)亦輸出低電平，驅(qū)動電路(36)截止，繼電器(37)釋放，其常閉接點(38)閉合，可控硅(39)開始供電，繼續(xù)投電幣不影響供電。電度表(5)運(yùn)行后，電度表(5)的減速齒輪(40)的孔(61)中安裝的永磁薄片(41)經(jīng)過磁敏開關(guān)(42)時，磁敏開關(guān)(42)產(chǎn)生的正脈沖經(jīng)計數(shù)器(26)分頻后得到1度電進(jìn)位信號，該進(jìn)位信號經(jīng)十進(jìn)計數(shù)器(27)、五進(jìn)計數(shù)器(28)計滿電幣值后，計數(shù)器(28)輸出信號經(jīng)借位電路(30)對計數(shù)器(29)減1，當(dāng)計數(shù)器(29)為零時，電路(34)輸出高電平，電路(35)輸出亦為高電平，驅(qū)動電路(36)導(dǎo)通，繼電器(37)吸合，其常閉接點(38)路拉開，可控硅(39)停止供電。在圖2中，(43)為供電零線上電流互感器，次級繞組輸出電壓經(jīng)整流濾波電路(44)，其輸出電壓為Vo，供電火線上的電流互感器(46)的次級繞組輸出電壓經(jīng)整流濾波電路(47)后，其輸出電壓為VH。正常用電時Vo＞VH，當(dāng)通過零線竊電時VH＞Vo，電壓比較器(45)輸出高電平，電路(35)輸出高電平，驅(qū)動電路(36)導(dǎo)通，使繼電器(37)吸合，其常閉接點(38)被拉開，可控硅(39)停止供電。(48)為限電量電壓給定器，輸出電壓為Va，在另一個電壓比較器(49)上，當(dāng)VH＞VS時，電壓比較器(49)輸出高電平，此電平經(jīng)電路(35、37、38)使可控硅(39)停止供電，若不限用電量，將VS調(diào)到最大值。通過零線竊電或超限電量用電，停止供電后，電流互感器(46或46)的次級輸出電壓為0伏，Vo或VH開始衰減，當(dāng)Vo或VH接近0伏時，電壓比較器(45或49)輸出低電平，電路(35)輸出低電平，驅(qū)動電路(36)截止，繼電器(37)釋放，常閉接點(38)閉合，可控硅(39)開始供電，如果不排除停止供電因素，再停止供電，如此反復(fù)，使用戶無法用電。圖2中，(50)為表箱供電線，(51)為供電線(50)的保護(hù)管，(52)為保護(hù)管箱內(nèi)端頭鎖定銷釘，(53)為空氣開關(guān)或閘刀開關(guān)，用戶可以操作。
在圖3中，當(dāng)電幣值為100度時，計數(shù)器(26、27)采用雙十進(jìn)計數(shù)器CD4520組件，當(dāng)電幣值為50度時，計數(shù)器(28)由任意進(jìn)制計數(shù)器組件C216構(gòu)成。
計數(shù)器(29)采用16進(jìn)制可逆計數(shù)器組件CD40193，其中的“十”、“一”一端輸入正脈沖，另一端為低電平，因此計數(shù)器(28)的借位信號經(jīng)電路(30)形成正的窄脈沖，以防投電幣時“一”輸入端為高電平，致投電幣無效，計數(shù)器CD40193的數(shù)據(jù)予理端J1 J2 J3 J4 PS接地，不進(jìn)行數(shù)據(jù)予置操作。根據(jù)需要可將計數(shù)器(26、27、28、29)及電路((30、34、35)集成為一塊專用電路。二進(jìn)制顯示器(31、32、33)由發(fā)光二極管2EF611和電阻為10KΩ1/8瓦的RL電阻排構(gòu)成。斷零電路(34)和電路(35)采用4輸入端或非門組件CD4002B。驅(qū)動電路(36)采用三極管3DG6D。二極管D1，采用1N4001。繼電器(37)選用密封航空用的1RC-M1型繼電器，其中兩常閉接點并聯(lián)為(38)。雙向可控硅(39)選用SMZD44或SMZG44，雙向可控硅觸發(fā)電路中的電阻R1參數(shù)為1W，6KΩKΩ的金屬膜電阻。磁敏開關(guān)(23、42)選用CS6851。整流濾波電路(44、47)的整流橋選用RB156，其中電容器為電解電容器，電容量為1000μF，耐壓大于15伏。電壓比較器(45、49)采用LM538。交直流電源(10)的輸出功率為1.5瓦，輸出交流電壓為9伏，穩(wěn)壓器采用三端集成穩(wěn)壓器7806。后備電池組采用4只5號可充電電池。
在圖4中，用不變形塑料壓鑄成圓片形的電幣(25)，電幣中央有一個永磁塑料圓片(54)，永磁圓片的磁強(qiáng)度為6000～8000高斯，此值對用電戶保密，在電幣的正面有二條溝槽(56)，背面有一條溝槽(57)，溝槽(56、57)與投幣口(58)的凸部相對應(yīng)。為防電幣偽造，隨意啟動供電，電幣面上還應(yīng)有電幣面值、電力部門徽標(biāo)等圖案、制造發(fā)行時間、發(fā)行單位、電幣編號等。
在圖5中，電幣滑道(21)由3個直段構(gòu)成的折線形滑道，(58)為滑道入口，(59)為滑道出口，在出口(59)下緣安裝薄利刃(22)，在滑道出口延長側(cè)面安裝磁敏開關(guān)(23)，磁敏開關(guān)的中心距薄利刃外緣距離等于電幣直徑。電幣正常投入時，電幣在出口處被拋出，永磁薄片(54)經(jīng)過磁敏開關(guān)(23)時，磁敏開關(guān)(23)產(chǎn)生的正脈沖對計數(shù)器(29)加1。電幣和滑道之間間隙很小，如果作弊用細(xì)絲系電幣按正常方式投入時，磁敏開關(guān)(23)仍能產(chǎn)生正脈沖，對計數(shù)器(29)加1，電幣落出滑道，反拉電幣時，所系細(xì)絲被薄利刃(22)割斷，投幣只能一次有效。被系電幣慢慢下放，電幣在出口不是被拋出，電幣中的永磁薄片(54)不經(jīng)過磁敏開關(guān)(23)就下落，磁敏開關(guān)(23)不產(chǎn)生正脈沖，投幣無效，折線形電幣滑道，防用矩形薄磁條使磁敏開關(guān)(23)產(chǎn)生正脈沖，啟動供電。
在圖6中，永磁薄片(41)安裝于電度表(5)的減速齒輪(40)的孔(61)中，減速齒輪轉(zhuǎn)一周，永磁薄片(41)經(jīng)過磁敏開關(guān)(42)一次，磁敏開關(guān)產(chǎn)生的正脈沖信號，對應(yīng)0.1度電，該信號經(jīng)連接導(dǎo)線(62)對計數(shù)器(26)進(jìn)行加1，從而實現(xiàn)了電度表和控制電路的連接。(63)為減速齒輪安裝基座，(64)為磁敏開關(guān)(42)安裝支架。
在圖7中，電流互感器(43、46)是由低頻高導(dǎo)磁率的E型鐵芯(65)，初級繞組(66)，次級繞組(67)構(gòu)成，H為次級繞組的中間抽頭。零線上互感器(43)次級由F、V二端輸出，經(jīng)整流濾波電路(44)后，輸出電壓為Vo；火線上互感器(46)次級由F、H二端輸出，經(jīng)整流濾波電路(47)輸出電壓為VH。電流互感器可以兩種方式制造，將限電量分成等級和限電量為2000W～2500W，生產(chǎn)一個規(guī)格的互感器，對此限電量以下用電量都能進(jìn)行控制。電流互感器(43.46)的初級繞組(66)為5匝、交流供電波動為+10％～+15％、電壓比較器的電源電壓為+6伏、互感器輸出電壓為VOmax≤+4.5伏和VHmax≤+4伏、鐵芯(65)能滿足互感器輸出功率達(dá)到0.5瓦的小型E型的鋼片，其導(dǎo)磁率為7000--8000高斯，次級繞組(67)匝數(shù)被確定為76匝，中間抽頭H由66匝處抽出。
權(quán)利要求1.以感應(yīng)式電度表(5)為母體加控制電路、特制的電幣、表箱構(gòu)成的用電控制收費電表，其特征是在前門(13)上安裝有電度表(5)的累計字輪(6)的觀察口(15)、控制電路顯示器觀察口(18)、投幣口(58)、與投幣口(58)對應(yīng)的內(nèi)側(cè)安裝電幣滑道(21)，表箱(1)內(nèi)安裝電度表(5)、控制電路板(7)、盛幣箱(12)、通過接插件(8)和導(dǎo)線(9)使前門的電器與控制電路板(7)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電控制收費電表，其特征是用不變形塑料壓鑄成園片形的電幣(25)的中間有一個充磁塑料園片(54)，充磁強(qiáng)度可選在6000--8000高斯，在電幣正面有兩條溝槽(56)，背面有一條溝槽(57)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電控制收費電表，其特征是電幣滑道(21)由3個直段構(gòu)成折線形滑道，在滑道出口(59)下緣安裝薄利刃(22)，在滑道(21)出口延長側(cè)面安裝磁敏開關(guān)(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電控制收費電表，其特征是電流互感器(43、46)是由低頻、高導(dǎo)磁率的E型鐵芯(65)、初級繞組(66)、次級繞組(67)構(gòu)成，次級繞組上有中間抽頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用電控制收費電表，其特征是電流互感器初級繞組(66)為5匝、供電波動為+20％、電壓比較器電源為+6V，次級繞組匝數(shù)應(yīng)滿足VOmax≤+4.5VVHmax≤+4V
專利摘要本實用新型公開了一種用電控制收費電表。屬于電器儀表類。它以感應(yīng)電度表為母體，加控制電路、特制電幣、表箱構(gòu)成。特別是在門上設(shè)有電度表字輪和控制電路顯示器觀察口、投幣口、電幣滑道，箱內(nèi)裝有控制電路板，通過導(dǎo)線與門上的電器電連接。投幣一次有效，投幣后自動供電。加有防護(hù)，防表前、表上竊電，用戶線上加互感器防電器接大地竊電。竊電、購電量用完、超限量用電，停止供電。保持原計量體系，適用單戶單相用電計量、控制。
文檔編號G07F15/04GK2245239SQ95221140
公開日1997年1月15日 申請日期1995年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月30日
發(fā)明者韓國武 申請人:韓國武, 陶志清, 姚俊德