專利名稱：用電監(jiān)控儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防盜電的監(jiān)控裝置，特別涉及一種用電監(jiān)控儀。
背景技術：
盜電行為是指以非法手段占用電能，達到不交或少交電費的行為。這種盜電行為極大地損害了國家和供電單位的利益，并給安全用電帶來隱患。
目前盜電的手段很多，如短路、斷開、交叉TA二次線、短接TA一次線、電能計量柜前盜電等。其中較常見、且極難防范的盜電方法是繞越計量裝置盜電，或由變壓器次級直接盜電。圖1為普遍使用的常規(guī)計量裝置結構示意圖，正常負載設置在電表互感器(CT)之后，電度表通過接收電表互感器的電流信號實現(xiàn)用電量的計量。當盜電負載在電表互感器之前使用時，電度表則無法計量該部分負載的用電量。
現(xiàn)有技術中針對該盜電形式主要有二種處理方式。當盜電行為發(fā)生時，其一是切斷電源，其二是驅動加速電路使電度表快速運轉，達到竊一罰十的目的。顯然，上述處理方法于法于理均存在不妥之處，且容易造成糾紛。
實用新型內容本實用新型的目的是提出一種新型的用電監(jiān)控儀，針對較難防范的繞越計量裝置的盜電形式，當盜電行為發(fā)生時，本實用新型用電監(jiān)控儀仍可準確計量盜竊電量，實現(xiàn)了合理合法防止盜電的目的。
本實用新型用電監(jiān)控儀的技術方案如下一種用電監(jiān)控儀，包括依次串接的電表檢測件、監(jiān)控比較電路和控制電路，電表檢測件采集電表互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號，其特征在于，輔助計量盜竊電量的變壓器互感器串接在變壓器和電表互感器之間，采集變壓器互感器電流信號的變壓器檢測件串接在變壓器互感器和監(jiān)控比較電路之間，所述變壓器互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或變壓器互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。
所述變壓器互感器與電表互感器相同，且安裝在變壓器低壓接線柱和變壓器低壓接線端子之間。
發(fā)生盜電時，所述控制電路將電度表與電表互感器的連接切換為電度表與變壓器互感器的連接，實現(xiàn)盜竊電量的準確計量。
所述控制電路包括接收監(jiān)控比較電路控制信號的控制器和串接在電度表與電表互感器和變壓器互感器間的開關電路，所述控制器控制所述開關電路實現(xiàn)將電度表與電表互感器的連接切換為電度表與變壓器互感器的連接。
所述控制器為單片機MCU，控制所述開關電路依次切換。
所述開關電路為繼電器。
所述用電監(jiān)控儀還包括與控制電路連接的故障指示器、報警器、故障顯示屏和遠程通信接口；發(fā)生盜電時，控制電路接通故障指示器和報警器報警，故障顯示屏和遠程通信接口分別顯示和傳送盜電累計次數(shù)和累積時間。
本實用新型高壓用電監(jiān)控儀的技術方案為一種高壓用電監(jiān)控儀，包括依次串接的電表檢測件、監(jiān)控比較電路和控制電路，電表檢測件采集電表互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號，其特征在于，輔助計量盜竊電量的高壓互感器串接在高壓輸出端和電表互感器之間，采集高壓互感器電流信號的高壓檢測件串接在高壓互感器和監(jiān)控比較電路之間，所述高壓互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或高壓互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。
所述高壓互感器與電表互感器相同。
本實用新型采用設置輔助計量盜竊電量的變壓器互感器和控制電路完成電度表接收電表互感器電流信號或接收變壓器互感器電流信號的切換，實現(xiàn)了合理合法防止盜電的目的。本實用新型用電監(jiān)控儀采用合理的設計，既可針對多種盜電行為實施有效的預防和制止，又通過變壓器次級端設置的變壓器互感器和控制電路中設置的開關電路，使電度表能夠正確計量盜竊電量，為及時、準確地發(fā)現(xiàn)和制止電度表計量回路中的各種盜電行為提供了有效的技術手段，成功地解決了長期以來一直困擾供電部門的盜電問題。


圖1為常規(guī)計量裝置結構示意圖。
圖2為本實用新型用電監(jiān)控儀結構示意圖。
圖3為本實用新型電路圖。
圖4a、4b為本實用新型在電能計量柜內的安裝示意圖。
圖5為變壓器互感器在變壓器次級端的安裝示意圖。
圖6為本實用新型高壓用電監(jiān)控儀結構示意圖。
圖中標記1-變壓器；2-電表互感器；3-電度表；4-用電監(jiān)控儀；41-電表檢測件；42-變壓器檢測件；43-監(jiān)控比較電路；44-控制電路；45-變壓器互感器；46-故障指示器；47-報警器；48-遠程通信接口；49-故障顯示屏。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的技術方案。
圖2為本實用新型用電監(jiān)控儀的結構示意圖。如圖2所示，實用新型用電監(jiān)控儀4包括電表檢測件41、變壓器檢測件42、監(jiān)控比較電路43、控制電路44和變壓器互感器45。電表檢測件41和變壓器檢測件42分別采集電表互感器2和變壓器互感器45的電流信號送入監(jiān)控比較電路43，監(jiān)控比較電路43向控制電路44輸出控制信號。輔助計量盜竊電量的變壓器互感器45串接在變壓器1和電表互感器2之間。變壓器互感器45和電表互感器2還通過控制電路44與電度表3連接，電度表3通過接收電表互感器2或變壓器互感器45的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。
此外，本實用新型用電監(jiān)控儀4還包括故障指示器46、報警器47、遠程通信接口48和故障顯示屏49，分別與控制電路44連接。
一般情況下，變壓器通過電表互感器(CT)向負載供電，如圖1所示，電度表接收電表互感器的電流信號實現(xiàn)電量計量。本實用新型用電監(jiān)控儀4通過在變壓器1和電表互感器2之間設置變壓器互感器45，在發(fā)生盜電或計量設備損壞時，電度表通過接收變壓器互感器45的電流信號實現(xiàn)輔助計量電量，實現(xiàn)了合理合法防盜電的目的。
本實用新型用電監(jiān)控儀4的工作原理為電表檢測件41和變壓器檢測件42分別采集電表互感器2和變壓器互感器45的電流信號，送入監(jiān)控比較電路43比較。當只存在正常負載時，流經(jīng)電表互感器2和變壓器互感器45的電流是相等的，因此電表檢測件41和變壓器檢測件42所采集的信號相同，監(jiān)控比較電路43為常態(tài)，電表互感器2的電流信號通過控制電路44送入電度表3，電度表3完成對電量的正確計量。
當有短路、斷開、交叉TA二次線、短路TA一次線或由變壓器次級直接盜電等盜電行為發(fā)生時，流經(jīng)變壓器互感器45和電表互感器2的電流不相等，因此電表檢測件41和變壓器檢測件42所采集的信號不一致，監(jiān)控比較電路43向控制電路44發(fā)出控制信號，控制電路44一方面通過故障指示器46燈亮和報警器47啟動來顯示有盜電行為發(fā)生，通過遠程通信接口48和故障顯示屏49傳送和顯示盜電累計次數(shù)和累積時間；另一方面將電表互感器2與電度表3之間的連接切換為變壓器互感器45與電度表3連接。此時，電度表3接收變壓器互感器45的電流信號，實現(xiàn)對盜竊電量的正確計量。
當盜電行為停止后，電表檢測件41和變壓器檢測件42的采集信號相同，控制電路44恢復電表互感器2與電度表3的連接。此時，電度表3接收電表互感器2的電流信號，恢復正常狀態(tài)的電量計量。
所述控制電路44包括控制器和開關電路，控制器接收監(jiān)控比較電路的控制信號，開關電路串接在電度表與電表互感器和變壓器互感器間，開關電路負責切換電表互感器2與電度表3連接或變壓器互感器45與電度表3連接。所述開關電路為繼電器、可控硅或本領域技術人員常用的其它開關器件。本實施例優(yōu)選方案為繼電器，具有可靠性高、全天候、長時間連續(xù)工作的特點。
所述變壓器互感器45設置為與電表互感器2相同，為通用的標準器件，既保證了電量計量的準確性，又提高了計量裝置的可靠性。因此，無論是出現(xiàn)盜電現(xiàn)象還是計量裝置故障，均可實現(xiàn)準確、可靠地計量。
本實施例的遠程通信接口48為MODEM，故障顯示屏49為LCD，故障指示器46為發(fā)光二極管。
所述電度表3為三相四線或單相、機械式或電子式電度表。
圖3為本實用新型用電監(jiān)控儀的電路圖，可進一步說明本實用新型用電監(jiān)控儀的工作過程。
本實用新型用電監(jiān)控儀的電路中，電表檢測件41和變壓器檢測件42采用1500匝超小型互感器a和b，監(jiān)控比較電路43主要包括電壓比較器IC1A和IC1B，控制電路的控制器為單片機MCU，開關電路采用繼電器J2、J3和J4。
如圖3所示，互感器a和b將電表互感器和變壓器互感器的電流信號轉換為電壓信號，經(jīng)整流橋Z1、Z2整流，電容C1、C2濾波，由電阻R1、R2分別送入電壓比較器IC1A、IC1B內進行比較。
當發(fā)生短路、斷開、交叉TA二次線、短接TA一次線、電能計量柜前盜電或由變壓器次級直接盜電等盜電行為發(fā)生時，電壓比較器IC1A輸出高電平，經(jīng)二極管D2加到單片機MCU的輸入端，單片機MCU控制繼電器J4、J2、J3依次吸合，將電度表3與電表互感器2的連接切換為電度表3與變壓器互感器45連接。此時，電度表3通過接收變壓器互感器45的電流信號實現(xiàn)對盜竊電量的正確計量。同時，電壓比較器IC1A輸出的高電平經(jīng)二極管D2、D1，電阻R3使三極管G3導通，接通報警器46和發(fā)光二極管LED發(fā)出聲光報警。
如圖3所示的本實施例中，單片機MCU還連接LCD顯示器和MODEM。單片機MCU能夠記錄盜電的次數(shù)和累計時間，既通過LCD顯示器顯示，又通過MODEM傳送到電力控制中心。當然，報警器46和發(fā)光二極管LED直接與單片機MCU連接，也可以實現(xiàn)聲光報警功能。
本實施例采用單片機MCU控制繼電器J4、J2、J3依次吸合的切換方案，使供電電路不會出現(xiàn)瞬間開路情況，符合電力部門的技術要求。
本實施例的技術方案還包括針對利用大電流倒表器或使用高電壓倒表器盜電情況的預防。
當發(fā)生利用大電流倒表器盜電時，互感器a采集的電壓信號大于互感器b的電壓信號，此時，電壓比較器IC1B輸出高電平，經(jīng)二極管D3加到單片機MCU的輸入端，單片機MCU控制繼電器J4、J2、J3依次吸合，將電度表3與電表互感器2的連接切換為電度表3與變壓器互感器45連接。同時，電壓比較器IC1B輸出的高電平經(jīng)二極管D3、D1，電阻R3使三極管G3導通，接通報警器46和發(fā)光二極管LED發(fā)出聲光報警。
當發(fā)生使用高電壓倒表器盜電時，零線N上會產(chǎn)生一個高電壓，經(jīng)電容器C4、C5降壓，整流橋Z3整流，電容器C3濾波，電位器W1輸出一個高電平加到電壓比較器IC1C的信號端，電壓比較器IC1C輸出高電平，經(jīng)二極管D4、電阻R5加到三極管G1的基極，三極管G1導通，繼電器J1吸合，繼電器J1的常閉觸點斷開零線N上的高壓，其常開觸點接通地線，使電度表3正常運轉。同時，電壓比較器IC1C輸出的高電平經(jīng)二極管D4、電阻R3使三極管G3導通，接通報警器46和發(fā)光二極管LED發(fā)出聲光報警。
本實施例中，繼電器J1采用普通JQX小型繼電器，繼電器J2、J3和J4為10A繼電器，電壓比較器IC1為LM193，二極管為IN4007，電阻為10K，電容C1、C2和C3為10μ，電容C4和C5為1.5μ，電位計W1為10K，整流橋為1A整流橋，單片機MCU為8051兼容單片機。
此外，本實用新型針對利用強磁體盜電情況也采取了對策。針對現(xiàn)有技術中采用干簧管易出現(xiàn)誤報警情況，本實用新型采用防磁材料制成隔離板，設置在電能計量柜內，將電表3、本實用新型用電監(jiān)控儀4和電表互感器2均固定在隔離板上，有效地杜絕了利用強磁體盜電情況的發(fā)生。
圖4a和圖4b為本實用新型在電能計量柜內的安裝示意圖。圖4a和圖4b分別表示本實用新型與三相四線電度表和單相電度表的連接方式，本實用新型用電監(jiān)控儀4設置在電表互感器2和電度表3之間。
圖5為本實用新型變壓器互感器45在變壓器次級端的安裝示意圖。如圖5所示，變壓器互感器45安裝在變壓器1的次級端，通過導線連接電能計量柜。具體地說，變壓器互感器45被安裝在變壓器低壓接線柱和變壓器低壓接線端子之間，并采取鉛封、塑料保護罩和膠密封等保護措施，因此可以確保盜電者無法繞過變壓器互感器45連接盜電負載。
從上述技術方案可以看出，本實用新型進一步提高了原計量裝置的可靠性。雖然變壓器互感器45和電表互感器2串接在變壓器1和正常負載之間，但電表互感器2安裝在電能計量柜內，容易出現(xiàn)故障或遭人為破壞。而本實用新型的變壓器互感器45設置在變壓器端，盜電者無法繞過或破壞。而一旦出現(xiàn)電表互感器2故障或遭人為破壞，變壓器互感器45同樣能完成用電量的準確計量，用戶供電不受影響。
圖6為本實用新型高壓用電監(jiān)控儀的結構示意圖。如圖6所示，高壓用電監(jiān)控儀包括電表檢測件、高壓檢測件、監(jiān)控比較電路、控制電路和高壓互感器。電表檢測件和高壓檢測件分別采集電表互感器和高壓互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號。高壓互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或高壓互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。此外，本實用新型高壓用電監(jiān)控儀還包括故障指示器、報警器、遠程通信接口和故障顯示器，分別與控制電路連接。
如圖6所示的高壓用電監(jiān)控儀主要用于防止高壓端盜電行為，其工作原理與本實用新型用電監(jiān)控儀基本相同。
本實用新型用電監(jiān)控儀的突出優(yōu)點體現(xiàn)在當發(fā)生多種盜電行為時，既能可靠、及時地發(fā)現(xiàn)和制止各種盜電行為，又能確保電量的準確計量，成功地解決了長期以來一直困擾供電部門合理合法預防、處理盜電行為的問題。
本實用新型用電監(jiān)控儀通過和電能計量柜配套使用，在用戶負載正常工作時處于不工作狀態(tài)，且本身電路中無保險絲等易損器件，故障率極低，可全天侯、長時間連續(xù)工作。如電能計量柜出現(xiàn)故障，本實用新型仍能保證供電設備正常運行，使用戶用電不受影響。
本實用新型用電監(jiān)控儀以獨創(chuàng)的防盜電技術，可有效地預防多種盜電行為，是保證電度表正常計量的新型裝置。該裝置采用新型電子電路設計，具有技術先進、設計精良、防盜電功能齊全、抗干擾能力強、安裝方便等特點。
以上僅為本實用新型的具體實施方式
，但不以任何形式對本實用新型做出限制。應當指出，對于本領域的技術人員來說，依據(jù)本實用新型的設計構思，還可以做出很多的變形和改進，但這些均將落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用電監(jiān)控儀，包括依次串接的電表檢測件、監(jiān)控比較電路和控制電路，電表檢測件采集電表互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號，其特征在于，輔助計量盜竊電量的變壓器互感器串接在變壓器和電表互感器之間，采集變壓器互感器電流信號的變壓器檢測件串接在變壓器互感器和監(jiān)控比較電路之間，所述變壓器互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或變壓器互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。
2.如權利要求1所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述變壓器互感器與電表互感器相同。
3.如權利要求1或2所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述變壓器互感器安裝在變壓器低壓接線柱和變壓器低壓接線端子之間。
4.如權利要求1所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，發(fā)生盜電時，所述控制電路將電度表與電表互感器的連接切換為電度表與變壓器互感器的連接，實現(xiàn)盜竊電量的準確計量。
5.如權利要求4所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述控制電路包括接收監(jiān)控比較電路控制信號的控制器和串接在電度表與電表互感器和變壓器互感器間的開關電路，所述控制器控制所述開關電路實現(xiàn)將電度表與電表互感器的連接切換為電度表與變壓器互感器的連接。
6.如權利要求5所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述控制器為單片機MCU，控制所述開關電路依次切換。
7.如權利要求5或6所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述開關電路為繼電器。
8.如權利要求1或4或5所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述用電監(jiān)控儀還包括與控制電路連接的故障指示器、報警器、故障顯示屏和遠程通信接口；發(fā)生盜電時，控制電路接通故障指示器和報警器報警，故障顯示屏和遠程通信接口分別顯示和傳送盜電累計次數(shù)和累積時間。
9.一種高壓用電監(jiān)控儀，包括依次串接的電表檢測件、監(jiān)控比較電路和控制電路，電表檢測件采集電表互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號，其特征在于，輔助計量盜竊電量的高壓互感器串接在高壓輸出端和電表互感器之間，采集高壓互感器電流信號的高壓檢測件串接在高壓互感器和監(jiān)控比較電路之間，所述高壓互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或高壓互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。
10.如權利要求9所述的用電監(jiān)控儀，其特征在于，所述高壓互感器與電表互感器相同。
專利摘要本實用新型為一種用電監(jiān)控儀，包括電表檢測件、變壓器檢測件、監(jiān)控比較電路、控制電路和變壓器互感器。電表檢測件和變壓器檢測件分別采集電表互感器和變壓器互感器的電流信號送入監(jiān)控比較電路，監(jiān)控比較電路向控制電路輸出控制信號。輔助計量盜竊電量的變壓器互感器串接在變壓器和電表互感器之間。變壓器互感器和電表互感器還通過控制電路與電度表連接，電度表通過接收電表互感器或變壓器互感器的電流信號實現(xiàn)正常電量或盜竊電量的準確計量。本實用新型獨創(chuàng)的防盜電技術，可有效地預防多種盜電行為，是保證電度表正確計量。本實用新型采用新型電子電路設計，具有技術先進、設計精良、防盜電功能齊全、抗干擾能力強、安裝方便等特點。
文檔編號G01R11/24GK2777554SQ200520022930
公開日2006年5月3日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權日2005年4月22日
發(fā)明者李煉, 施冰杰, 陳延子 申請人:北京奕真同翔科技有限公司