專利名稱：電度表節(jié)能及防竊電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電度表，尤其是單相電度表的節(jié)能裝置。
目前使用的電度表，其電壓線圈是純電感性元件，它的功率因數(shù)很低，一般COSφ在0.2～0.3左右，所以無功損耗很大。不論其是否有負(fù)載，時時刻刻都在消耗電能，按一般電度表的電壓線圈為1.5W計算，那么每只電表一年消耗電能13千瓦小時，由于家家戶戶都要使用電度表，全國每年就此項消耗的電能就是一個天文數(shù)字了。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種節(jié)能裝置，它能有效地防止電表的電壓線圈空載時的電能損耗和補(bǔ)償有載時的無功損耗，從而使電表節(jié)能；另一目的是提供一種防竊電裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在電度表內(nèi)裝設(shè)一個開關(guān)使電度表在空載時自動關(guān)斷電壓線圈，有載時又自動開通電壓線圈，這時既不影響電度表的電流回路，又不影響電度表的計量和精度；其次在電壓表電壓線圈兩端并聯(lián)一只電容，補(bǔ)償電壓線圈工作時的無功損耗。
本實(shí)用新型只需要在原單相電度表內(nèi)附一體積小、包括有開關(guān)電路和補(bǔ)償電容的節(jié)電裝置，所以結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。本實(shí)用新型還對電度表接線端子盤的工藝結(jié)構(gòu)及局部外形進(jìn)行改進(jìn)，將端子5設(shè)在表殼內(nèi)，接線孔改為向兩側(cè)左右方向，在進(jìn)出線端子之間加裝一只單極二線漏電斷路器，構(gòu)成防竊電裝置。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)在下文中實(shí)施例及其附圖加以說明。


圖1展示了一種新型帶有節(jié)電和防竊電裝置的電度表正視圖；圖2展示了節(jié)能裝置的電路圖；圖3展示了原電度表接線示意圖；圖4展示了改進(jìn)后接線示意圖；圖5展示了一種新型的帶有節(jié)能和防竊電裝置的電度表的完整電氣原理圖。
在電度表內(nèi)裝設(shè)一個開關(guān)，使電度表在空載時自動關(guān)斷電壓線圈，有載時又自動開通電壓線圈，這時既不影響電度表的電流回路，又不影響電度表的計量和精度；其次在電度表電壓線圈兩端并聯(lián)一只電容器，補(bǔ)償電壓線圈工作時的無功損耗，整個節(jié)能裝置的電路圖如圖2所示，其中(1)－(4)組成電子開關(guān)電路，C2為補(bǔ)償電容。
電子開關(guān)是應(yīng)用可控硅的開關(guān)特性，來控制橋式整流電路的直流側(cè)通斷，組成交流無觸點(diǎn)開關(guān)，如圖2(4)所示電路，不難看出，只要電度表有負(fù)荷，在可控硅的控制極和陰極之間就是提供恒定觸發(fā)電壓，使可控硅SCR隨時導(dǎo)通，電壓線圈Qu就有交流電通過。當(dāng)電表負(fù)荷為0時，觸發(fā)電壓消失，流經(jīng)可控硅脈沖直流電流過0時，可控硅SCR關(guān)斷，Qu也被截斷，可控硅的陰極串接發(fā)光二級管DG是監(jiān)視可控硅SCR工作正常與否的，安裝位置見圖1?？煽毓璧目刂齐妷菏菑碾姸缺黼娏骰芈返碾娏骰ジ衅鱈H變換來的，如圖2(1)，電流互感器LH可以單獨(dú)串入表內(nèi)電流回路，最好在電度表內(nèi)電流線圈上加繞一個二次線圈。
當(dāng)電度表有載時，可控硅SCR應(yīng)該連續(xù)導(dǎo)通，才能使電度表正常計量，這樣可控硅的控制電壓應(yīng)隨時觸發(fā)，從電流互感器得到的交流訊號整流后必須進(jìn)行濾波處理，如圖2(2)。R2是放電電阻，當(dāng)電度表空載時，電容器C1所儲存的電荷經(jīng)過R2放掉，使可控硅SCR盡早關(guān)斷。
由于電度表的電流回路是變化的，為了避免在大負(fù)荷時引起控制電壓過高而損壞可控硅，經(jīng)整流濾波后串上R1作限流，且接入穩(wěn)壓管DW來限幅穩(wěn)定控制電壓，如圖2(3)所示。
這一開關(guān)電路不需要另外直流電源。穩(wěn)壓管DW的擊穿電壓應(yīng)大于可控硅SCR的控制電壓；R1的阻值應(yīng)調(diào)整到電度表最低負(fù)荷值時，能使可控硅SCR導(dǎo)通為止，一般為1KΩ左右；R2的阻值，對放電而言，應(yīng)越小越好，但前面輸入的電流源，不可能是理想的恒電流源，所以R2小了，當(dāng)電度表在小負(fù)荷時保證不了控制電壓，一般應(yīng)R2＞＞R1，且R2應(yīng)根據(jù)可控硅SCR的觸發(fā)電壓和其它有關(guān)因素來調(diào)整，一般在80－100KΩ。濾波電容C1的容量不能過大，不然會延長放電時間，當(dāng)電度表空載時不能及時關(guān)斷電壓線圈，一般在10－15μF，只要能滿足可控硅SCR連續(xù)導(dǎo)通為原則?？傊?，電子開關(guān)的各元件之參數(shù)要求，不需要象精密的電子儀器那么高，它只需滿足兩點(diǎn)即可，一是在假定電度表最低負(fù)荷(如假定2.2W)時能開通電壓線圈，能準(zhǔn)確計量；二是在電度表空載時盡早關(guān)斷電壓線圈。
補(bǔ)償電容C2的選擇，用DD28型電壓線圈的有關(guān)參數(shù)為例P＝1.5W COSφ＝0.25，據(jù)此計算得Q＝5.809Var，使COSφ從0.25提高到0.9時
Qc＝P(tgφ1－tgφ2)＝1.5(3.873－0.4843)＝5.083Var，Qc=U2Xc=U212πfc=2πfc·U2]]>C＝ (Qc)/(2π fU2) ＝ 5.083/(2×3.14×50×2202) ＝0.3343μF可選購標(biāo)稱電容為0.33μF400V的電容器，最好專門生產(chǎn)0.35μF450V電容器。
舊式電度表的接線示意見圖3，從圖上看，利用電度表竊電的方法一般有三種，其一是不定期的斷開端子5，使表內(nèi)電壓線圈Qu失電而致電表停轉(zhuǎn)；其二是在端子1與2之間并聯(lián)一根電阻絲R，使電度表的負(fù)荷從電阻R中分流一部份，影響電度表的計量精度，以實(shí)現(xiàn)竊電；其三是將進(jìn)線的火線和中心線倒接，如(L)(N)接法，做一根臨時接地線(不接中心線N)，從圖上看出燈3就沒有經(jīng)過電度表電流線圈，燈3的負(fù)荷就形成了竊電。
針對上述問題，新型的電度表將對接線端子盤的工藝結(jié)構(gòu)及局部外形進(jìn)行改進(jìn)，如圖1所示。
1、將端子5加工在表殼內(nèi)，生產(chǎn)好的電表，待校正完畢后將表殼緊固加封，不讓使用者任意拆動。
2、把接線孔由原來的向下改為向兩側(cè)左右方向，接線緊固螺絲外露，接線時不須打開端子盤蓋板，端子盤蓋板不允許在正面卸下，正面只許將漏電斷路器開關(guān)把露出，便于跳閘時操作。這樣就不容易跨接分流電阻。
3、在進(jìn)出線端子之間加裝一只單極二線漏電斷路器JDLK－DA1／2芯子。這種斷路器有漏電、過載、短路、LN錯接保護(hù)，這樣使L、N不能倒接竊電，又能保護(hù)電度表及家用電器，保證了人身安全。改進(jìn)接線后的接法見圖4。新型的節(jié)能和防竊電裝置的電度表的完整電氣原理圖如圖5。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是在原電度表基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡單成本低，節(jié)能效果顯著。
權(quán)利要求1.一種單相電度表的節(jié)能裝置，其特征是該裝置包含有電度表電壓線圈上串接一個電子開關(guān)和并接一只電容器。
2.權(quán)利要求1所述的節(jié)能裝置，其特征是所述的電子開關(guān)由電流互感器(1)、整流濾波電路(2)、限流穩(wěn)壓電路(3)、開關(guān)電路(4)、四部分組成。
3.權(quán)利要求2所述的節(jié)能裝置，其特征是所述的電流互感器是在電度表電流線圈中加繞一個二次線圈構(gòu)成；整流濾波器是橋式全波整流，電介質(zhì)電容濾波；限流穩(wěn)壓電路由電阻器R1限流，穩(wěn)壓管DW作限幅穩(wěn)壓；電子開關(guān)電路，是用四只整流二級管D1－D4接成橋式電路，直流側(cè)對角接可控硅SCR的陽極和陰極，交流側(cè)對角串接電度表電壓線圈后接220V交流電源。
4.權(quán)利要求3所述的節(jié)能裝置，其特征是在所述的可控硅SCR上串接一只發(fā)光二極管DG，以便監(jiān)視電壓線圈工況。
5.一種單相電度表的防竊電裝置，其特征是將電度表上電壓線圈的端子5改在表殼內(nèi)；進(jìn)出線接線孔朝左右兩側(cè)、左側(cè)為進(jìn)線右側(cè)為出線；端子板不能在電表正面卸下；接線緊固螺絲外露；電度表進(jìn)出線之間加裝一漏電斷路器芯子；端子盤蓋板留有漏電斷路器開關(guān)手把孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電度表，尤其是單相電度表的節(jié)能和防竊電裝置，節(jié)能裝置包含有電度表電壓線圈上串接一個電子開關(guān)和并接一只電容，該電子開關(guān)由電流互感器、整流濾波電路、限流穩(wěn)壓電路和開關(guān)電路組成。
文檔編號G01R11/02GK2128741SQ9122521
公開日1993年3月24日 申請日期1991年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月13日
發(fā)明者楊銘, 梁書明 申請人:楊銘, 梁書明