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(shí)時(shí)刻刻都在消耗電能，按一般電度表的電壓線圈為1.5W計(jì)算，那么每只電表一年消耗電能13千瓦小時(shí)，由于家家戶戶都要使用電度表，全國(guó)每年就此項(xiàng)消耗的電能就是一個(gè)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(shí)的電能損耗和補(bǔ)償有載時(shí)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(gè)開關(guān)使電度表在空載時(shí)自動(dòng)關(guān)斷電壓線圈，有載時(shí)又自動(dòng)開通電壓線圈，這時(shí)既不影響電度表的電流回路，又不影響電度表的計(jì)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(shí)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(jiǎn)單、價(jià)格低廉。本實(shí)用新型還對(duì)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(gè)開關(guān)，使電度表在空載時(shí)自動(dòng)關(guān)斷電壓線圈，有載時(shí)又自動(dòng)開通電壓線圈，這時(shí)既不影響電度表的電流回路，又不影響電度表的計(jì)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(shí)的無功損耗，整個(gè)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(shí)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(shí)，觸發(fā)電壓消失，流經(jīng)可控硅脈沖直流電流過0時(shí)，可控硅SCR關(guān)斷，Qu也被截?cái)?，可控硅的陰極串接發(fā)光二級(jí)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(gè)二次線圈。
當(dāng)電度表有載時(shí)，可控硅SCR應(yīng)該連續(xù)導(dǎo)通，才能使電度表正常計(jì)量，這樣可控硅的控制電壓應(yīng)隨時(shí)觸發(fā)，從電流互感器得到的交流訊號(hào)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(shí)，電容器C1所儲(chǔ)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(shí)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(shí)，能使可控硅SCR導(dǎo)通為止，一般為1KΩ左右；R2的阻值，對(duì)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(shí)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(huì)延長(zhǎng)放電時(shí)間，當(dāng)電度表空載時(shí)不能及時(shí)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娮娱_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(shí)能開通電壓線圈，能準(zhǔn)確計(jì)量；二是在電度表空載時(shí)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(jì)算得Q＝5.809Var，使COSφ從0.25提高到0.9時(shí)
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(gòu)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(jì)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(shí)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(duì)上述問題，新型的電度表將對(duì)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(dòng)。
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(shí)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(shí)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(cuò)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(jiǎn)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(gè)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(gè)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(jí)管D1－D4接成橋式電路，直流側(cè)對(duì)角接可控硅SCR的陽(yáng)極和陰極，交流側(cè)對(duì)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(gè)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(hào)G01R11/02GK2128741SQ9122521
公開日1993年3月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:楊銘, 梁書明