專(zhuān)利名稱(chēng)：自衛(wèi)反竊電三相電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電能的計(jì)量裝置，特別是一種自衛(wèi)反竊電三相電度表。
電能是現(xiàn)代社會(huì)人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要能源，而電能的計(jì)量則關(guān)系到供方和用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)利益，目前使用的電能計(jì)量有功電度表基本上是由電壓、電源線(xiàn)圈及鋁盤(pán)和計(jì)數(shù)器構(gòu)成的感應(yīng)式電度表，對(duì)于三相電度表來(lái)說(shuō)有三相三線(xiàn)兩元件的電度表和三相四線(xiàn)參元件的電度表。這些電度表在正常使用時(shí)的準(zhǔn)確性毫無(wú)疑問(wèn)，但有些用戶(hù)為了達(dá)到偷電的目的常常將電度表的接線(xiàn)采取短接，換位另設(shè)地線(xiàn)等方法，而使電度表失去計(jì)數(shù)，達(dá)到竊電的目的。
本發(fā)明的目的在于提供一種在竊電接線(xiàn)用電時(shí)能自動(dòng)地進(jìn)行大量增加電度表計(jì)量讀數(shù)或者斷電和報(bào)警顯示的自衛(wèi)反竊電三相電度表。
本發(fā)明是用如下方式完成的自衛(wèi)反竊電三相電度表包括電度表和自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路，其特征是在電度表內(nèi)裝有反竊電傳感變壓器B，反竊電傳感變壓器B是由在同一磁芯上分別繞有三組繞組和次級(jí)繞組L，三組繞組中的每組繞組分別是由二個(gè)匝數(shù)相等、反接的單個(gè)繞組構(gòu)成，三組繞組分別與電度表內(nèi)的電壓線(xiàn)圈J串接，每組繞組中的二個(gè)串接繞組的串接點(diǎn)接電度表內(nèi)的電流繞圈N，次級(jí)繞組L輸出信號(hào)控制自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路。用于三元件四線(xiàn)制三相電度表內(nèi)的反竊電傳感變壓器B是在同一磁芯上還有零線(xiàn)繞組L0，其匝數(shù)與三組繞組中的各單個(gè)繞組的匝數(shù)相等，零線(xiàn)繞組L0串接在電度表內(nèi)的中性線(xiàn)與外接負(fù)載的中性線(xiàn)之間。自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路是由放大電路接收傳感變壓器B的次級(jí)繞組L的輸出信號(hào)放大后，輸入至控制電路輸出控制步進(jìn)電機(jī)M，由步進(jìn)電機(jī)M帶動(dòng)電度表的計(jì)數(shù)器。
本發(fā)明自衛(wèi)反竊電三相電度表是利用裝設(shè)在電度表內(nèi)的自衛(wèi)反竊電傳感變壓器B的磁芯中磁通量的代數(shù)和為零時(shí)，其次級(jí)無(wú)感應(yīng)電壓信號(hào)輸出，而當(dāng)電度表外部有短接，換位，另設(shè)地線(xiàn)時(shí)，則破壞了傳感變壓器B的磁勢(shì)平衡，此時(shí)，傳感變壓器B的次級(jí)繞組有感應(yīng)電壓信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)放大電路放大后，控制執(zhí)行電路，使電度表自動(dòng)大量計(jì)數(shù)或者是斷開(kāi)電源發(fā)出聲光報(bào)警。執(zhí)行電路可采用控制電路輸出控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器大量計(jì)數(shù)，使竊電者得不償失，迫使其主動(dòng)放棄對(duì)電度表的竊電行為，也就是電度表具有保護(hù)本身的功能，該電度表具有自衛(wèi)功能強(qiáng)，只要有電度表額定電流的0.5％的電流被竊，電度表就能作出反竊電動(dòng)作，其靜態(tài)功耗小于50mw(普通電度表上所加值)，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到普通三相電度表的各項(xiàng)指標(biāo)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，性能價(jià)格比高，它適用于工業(yè)和民用電的計(jì)量。


圖1是本實(shí)用新型自衛(wèi)反竊電傳感變壓器B的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型二元件三線(xiàn)三相電度表電路原理圖。
圖3是換位竊電時(shí)的三相電度表的電路圖。
圖4是短路竊電時(shí)的三相電度表的電路圖。
圖5是本實(shí)用新型三元件四線(xiàn)三相電度表電路原理圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明如圖1、圖2、圖5所示，本發(fā)明自衛(wèi)反竊電三相電度表是由三相電度表和自衛(wèi)反竊電傳感變壓器B及執(zhí)行電路構(gòu)成，自衛(wèi)反竊電傳感變壓器B是由同一磁芯上繞有三組繞組和次級(jí)繞組L及零線(xiàn)繞組L0構(gòu)成，傳感變壓器B的三組繞組的每組繞組分別是由二個(gè)匝數(shù)相等、反接的單個(gè)繞組構(gòu)成，如圖1所示，第一組繞組是由LA反接La，第二組繞組是由LB反接Lb，第三組繞組是由Lc反接LE組成，零線(xiàn)繞組L0的匝數(shù)與繞組LA，La，LB，Lb，LC，LE繞組的匝數(shù)相等。傳感變壓器B的次級(jí)繞組L輸出接執(zhí)行電路，執(zhí)行電路是由放大電路接收傳感變壓器B的輸出信號(hào)放大后，輸入至步進(jìn)電機(jī)M的控制電路，由控制電路控制步進(jìn)電機(jī)，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電度表的計(jì)數(shù)器。二元件三線(xiàn)三相電度表的電路連接如圖2所示，它是由傳感變壓器B的三組繞組分別串接三相電度表的電壓線(xiàn)圈，如圖2所示，在電度表內(nèi)A相是由繞組LA反接La后串接電壓線(xiàn)圈JA，B相就是繞組LB反接Lb，C相是由繞組Lc反接LE后串接電壓線(xiàn)圈Jc，電度表內(nèi)電流線(xiàn)圈是A相電流線(xiàn)圈NA接繞組LA與La的串接點(diǎn)，C相電流線(xiàn)圈Nc接繞組Lc與LE的串接點(diǎn)，B相是直接從繞組LB與Lb的串接點(diǎn)輸出接負(fù)載。三元件四線(xiàn)三相電度表的內(nèi)部接線(xiàn)基本相同，只是該電度表內(nèi)的B相有電壓和電流線(xiàn)圈，其接線(xiàn)與A.C相的連接一樣，此外在在該電度表內(nèi)的中性線(xiàn)與外接負(fù)載中性線(xiàn)之間串接有零線(xiàn)繞組L0，繞組L0是傳感變壓器B同一磁芯上的繞組，也是裝在電度表內(nèi)，如圖5所示。
本發(fā)明自衛(wèi)反竊電三相電度表的工作原理是二元件三線(xiàn)三相電度表如圖2所示，正常工作時(shí)，如沒(méi)有負(fù)載R，這時(shí)電度表電路中只有電流IA、IB、IC及Ia、Ib、IE且三相三線(xiàn)互成回路，根據(jù)電流定律，可得式IA+IB+IC＝0，Ia+Ib+IE＝0，在電路中，繞組LA與La，LB與Lb，LC與LE相應(yīng)反接，因此有IA＝Ia，IB＝Ib，IC＝IE由于各繞組匝數(shù)相等，反接串聯(lián)，故在傳感變壓器B的磁路中無(wú)磁勢(shì)產(chǎn)生，在次級(jí)繞組L上無(wú)感應(yīng)信號(hào)輸出，執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路不動(dòng)作，電度表處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)接于對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)負(fù)載R時(shí)，在各相中將有電流ΔIA、ΔIB、ΔIC流經(jīng)負(fù)載而互成回路，根據(jù)電流定律有ΔIA+ΔIB+ΔIC＝0，且繞組LA、LB、LC、La、Lb、LE的匝數(shù)相等，因此傳感變壓器B的磁路中無(wú)磁勢(shì)產(chǎn)生次級(jí)繞組L上無(wú)感應(yīng)信號(hào)輸出，執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路不動(dòng)作，電度表處于正常工作狀態(tài)。如果在如圖2所示的電路中在電度表出線(xiàn)端″2″處斷開(kāi)，這時(shí)負(fù)載回路中的電流只有ΔIB及ΔIC，根據(jù)電流定律，則ΔIB+ΔIC＝0，同理，傳感變壓器B的磁路中無(wú)磁勢(shì)產(chǎn)生，次級(jí)繞組L無(wú)信號(hào)輸出，電度表處于正常工作狀態(tài)。負(fù)載R接在任意兩相負(fù)載回路中的情況，可視為三相電路不對(duì)稱(chēng)的特殊例子，故不再列舉其它不對(duì)稱(chēng)電路。負(fù)載的星形″Y″聯(lián)接工作原理與負(fù)載三角形″Δ″聯(lián)接工作原理一樣故省略說(shuō)明″Y″聯(lián)接的工作原理。
三元件四線(xiàn)三相電度表如圖5所示，三元件四線(xiàn)三相電度表如只使用A、B、C三線(xiàn)時(shí)，它的工作原理與上述二元件三線(xiàn)三相電度表一樣，因此只說(shuō)明中性線(xiàn)″0″在電路中的使用原理，如圖5所示，負(fù)載R聯(lián)接成″Y″形，它的中性點(diǎn)接電度表的″8″端，通過(guò)零線(xiàn)繞組L0回到電度表的中性線(xiàn)″0″，在負(fù)載電路對(duì)稱(chēng)時(shí)，電流I0＝0，傳感變壓器B的次級(jí)繞組L無(wú)信號(hào)輸出，當(dāng)電路不對(duì)稱(chēng)時(shí)，由于零線(xiàn)繞組L0與繞組LA、LB、LC是串聯(lián)性質(zhì)，根據(jù)電流定律，電流ΔIA+ΔIB+ΔIC＝I0。且它們?cè)褦?shù)相等，因此傳感變壓器B的磁路保持平衡而無(wú)磁勢(shì)產(chǎn)生，次級(jí)繞組L無(wú)信號(hào)輸出，電度表處在正常工作狀態(tài)。
采用換位竊電時(shí)如圖3所示，A相電源線(xiàn)接電度表的輸出端″2″，電源輸出線(xiàn)接在電度表的電源輸入端″1″上，在沒(méi)有負(fù)載R時(shí)，此時(shí)由于繞組LA中無(wú)電流，故傳感變壓器B的磁路中磁勢(shì)平衡被破壞，而產(chǎn)生相應(yīng)的磁通，次級(jí)繞組L感應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)輸出，經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路的放大電路放大后，輸入至控制電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器，作出反竊電反應(yīng)，BC相原理同A相原理一樣，故省略說(shuō)明，如果同時(shí)將A、B、C三相或A、C二相按上述A相采用換位竊電接線(xiàn)，則同樣由于繞組LA、LB、LC中無(wú)電流，而導(dǎo)致傳感變壓器B中的磁勢(shì)平衡被破壞，而產(chǎn)生磁通，次級(jí)繞組L感應(yīng)產(chǎn)生電壓，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)作出反竊電反應(yīng)。當(dāng)接入負(fù)載R后，如圖3所示，由于A相的繞組LA中的電流反向，這樣就使得傳感變壓器B的磁路中磁勢(shì)平衡被破壞，次級(jí)繞組L輸出感應(yīng)電壓經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路鑒別后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器大量計(jì)數(shù)達(dá)到自衛(wèi)反竊電的目的。
用短路法竊電如圖4所示，電度表的″1″、″2"端被短接后A相負(fù)載電流被竊電導(dǎo)線(xiàn)分流而直接進(jìn)入負(fù)載，這樣流經(jīng)繞組LA的電流IA減少或近似為零，故使傳感變壓器B磁路中磁勢(shì)失去平衡，產(chǎn)生磁通，次級(jí)繞組L輸出電壓信號(hào)，經(jīng)執(zhí)行電路鑒別后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器進(jìn)行大量計(jì)數(shù)，從而達(dá)到自衛(wèi)反竊電目的。
本發(fā)明自衛(wèi)反竊電原理可應(yīng)用于各類(lèi)型三相電度表，且不影響電度表原有的一切特性及功能。
權(quán)利要求
1.一種自衛(wèi)反竊電三相電度表，它包括電度表和自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路，其特征是在電度表內(nèi)裝有反竊電傳感變壓器B，反竊電傳感變壓器B是由在同一磁芯上分別繞有三組繞組和次級(jí)繞組L，三組繞組中的每組繞組分別是由二個(gè)匝數(shù)相等、反接的單個(gè)繞組構(gòu)成，三組繞組分別與電度表內(nèi)的電壓線(xiàn)圈J串接，每組繞組中的二個(gè)串接繞組的串接點(diǎn)接電度表內(nèi)的電流繞圈N，次級(jí)繞組L輸出信號(hào)控制自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自衛(wèi)反竊電三相電度表，其特征在于三元件四線(xiàn)制三相電度表內(nèi)的反竊電傳感變壓器B的同一磁芯上還有零線(xiàn)繞組L0，其匝數(shù)與三組繞組中各單個(gè)繞組的匝數(shù)相等，零線(xiàn)繞組L0串接在電度表內(nèi)的中性線(xiàn)與外接負(fù)載的中性線(xiàn)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自衛(wèi)反竊電三相電度表，其特征在于自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路是由放大電路接收傳感變壓器B的次級(jí)繞組L的輸出信號(hào)放大后，輸入至控制電路輸出控制步進(jìn)電機(jī)M，由步進(jìn)電機(jī)M帶動(dòng)電度表的計(jì)數(shù)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電能計(jì)量裝置，它克服了現(xiàn)有電度表易于被竊電的缺陷。它是由在電度表內(nèi)裝有傳感變壓器，傳感變壓器是由在同一磁芯上繞有三組繞組和次級(jí)繞組，三組繞組分別是由二個(gè)匝數(shù)相等反接的單個(gè)繞組構(gòu)成，三組繞組分別與電度表內(nèi)的電壓線(xiàn)圈J串接，每組繞組中的二個(gè)串接繞組的串接點(diǎn)接電度表內(nèi)的電流線(xiàn)圈N，次級(jí)繞組L輸出信號(hào)控制自衛(wèi)反竊電執(zhí)行電路。它適用于各類(lèi)三相電度表。
文檔編號(hào)G01R11/24GK1157415SQ9611805
公開(kāi)日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1996年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月13日
發(fā)明者聶交良 申請(qǐng)人:聶交良