專利名稱：與插卡式電度表配合使用的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與插卡式電度表配合使用的控制裝置。
技術(shù)背景目前，插卡式電度表已經(jīng)開始推廣使用，大大方便供電部門對用戶用 電量進行實時控制。然而與插卡式電度表配合使用的控制裝置的可靠性卻 存在一系列問題，不利于全面推廣使用插卡式電度表。中國專利文獻CN 2393218和CN1139817都一種用于插卡式電度表系統(tǒng) 的斷路器，除包括上下接線端子、觸頭裝置、滅弧裝置、斷路裝置、雙 金屬元件及磁脫扣裝置外，還包括一控制電路及一熱敏陶資元件；控制電 路連接熱敏陶f:元件；控制電路中設有一斷路器；熱敏陶資元件固定在雙 金屬片上，熱敏陶資元件與斷路器的一常閉觸頭串接，并跨接在用戶端的 中性線及相線上。該斷路器結(jié)構(gòu)復雜，雙金屬元件工作不穩(wěn)定，故障率高。另外，用戶的輸電線路往往設有多個斷路器，并設有多級斷路保護， 因此當 一個末端下級斷路器出現(xiàn)斷路后會迅速使上級的斷路器斷開，造成 多路電源中斷形成越級跳閘，使其它電器無法使用，嚴重影響了供電的可 靠性和安全性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種故障率較低、供電可靠性較好 的與插卡式電度表配合使用的控制裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種與插卡式電度表配合使用的 控制裝置，包括用于控制插卡式電度表輸出電源通斷的斷路器；斷路器的 第一常開接觸開關(guān)和第二常開接觸開關(guān)分別串接在插卡式電度表的火線輸 出線路和零線輸出線路中；斷路器具有閉合控制電壓信號輸入端；插卡式 電度表的通電信號輸出端接斷路器的閉合控制電壓信號輸入端。上述技術(shù)方案中，在插卡式電度表的火線輸出線路中，斷路器的第一常開接觸開關(guān)串聯(lián)第一過載及短路脫扣器；在插卡式電度表的零線輸出線 路中，斷路器的第二常開接觸開關(guān)串聯(lián)第二過載及短路脫扣器。上述技術(shù)方案中，斷路器的第一常開接觸開關(guān)和第一過載及短路脫扣 器設于第一單元盒內(nèi)；第二常開接觸開關(guān)和第二過載及短路脫扣器設于第 二單元盒內(nèi)；斷路器還包括控制電路；斷路器的脫扣線圈和控制電路設于 第三單元盒內(nèi)；斷路器的閉合控制電壓信號輸入端即為控制電路的閉合控 制電壓信號輸入端，控制電路的控制信號輸出端接斷路器的脫扣線圈的控 制輸入端。上述技術(shù)方案中，所述控制電路包括第一二極管、第二二極管、第 三二極管、第四二極管、第一電解電容、第二電解電容、延時電解電容、 第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五 電阻、三極管、穩(wěn)壓管和單向可控硅；第一二極管的陽極即為所述控制電 路的閉合控制電壓信號輸入端，第一二極管的陰極串接第一電阻、第二電 阻后接三極管的基極；三極管的集電極接第二電解電容的正極，第二電解 電容的負極接地；三極管的發(fā)射極接第二二極管的陽極，第二二極管的陰 極接零線；穩(wěn)壓管的陰極接三極管的集電極，穩(wěn)壓管的陽極接三極管的發(fā) 射極；第一電解電容的正極接第一電阻與第二電阻的接點處，第一電解電 容的負極接第二二極管的陽極；三極管的集電極接第四二極管的陽極，第 四二極管的陰極串接第四電阻后接延時電解電容的正極；延時電解電容的 負極接單向可控硅的陰極；接第三二極管的陰極接單向可控的陽極，第三 二極管的陽極接火線；第三電阻設于單向可控硅的陽極和第四二極管的陽 極之間，單向可控硅的陰極接斷路器的脫扣線圈的一端，即為所述斷路器 的脫扣線圈的控制輸入端；脫扣線圈的另一端接零線；第五電阻與延時電 解電容并聯(lián)；第一電容與第二電容串聯(lián)后設于第三二極管的陰極和單向可 控石圭的陰極之間。本發(fā)明具有積極的效果(l)本發(fā)明中，插卡式電度表的通電信號輸 出端輸出的閉合控制電壓信號用于控制斷路器；當用戶購買的電量用完后， 插卡式電度表無閉合控制電壓信號輸出，從而使斷路器的第一常開接觸開 關(guān)和第二常開接觸開關(guān)均斷開，用戶斷電。當用戶購買電量后，將IC卡插入插卡式電度表，插卡式電度表輸出閉合控制電壓信號，從而使斷路器的 第一常開接觸開關(guān)和第二常開接觸開關(guān)均閉合，用戶得電。本發(fā)明故障率低，保證了供電的可靠性。即便用戶想甩電表用電，由于閉合控制電壓信 號線無電壓信號輸出，切斷閉合控制電壓信號線仍不能供電。本發(fā)明的控 制裝置結(jié)構(gòu)簡單，故障率較低，供電可靠性好。


圖1為本發(fā)明的與插卡式電度表配合使用的控制裝置的電原理框圖。 圖2為本發(fā)明的與插卡式電度表配合使用的控制裝置的外形結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2中的第三單元盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3中的控制電路的電路原理圖。附圖中的標記斷路器一KM、第一常開接觸開關(guān)一Kl、第二常開接觸 開關(guān)一K2、過載保護器一Fl、短路保護器一F2、第一單元盒一A、第二單元 盒--B、第三單元盒一C、基座--1、手柄一2、彈簧--3、 U形桿--4、脫扣--5、 觸頭一6、觸頭--7、控制電路一8、斷路器的脫扣線圈--9、控制信號線一10、 導線--11、脫扣器一12、鎖扣--13。
具體實施方式
(實施例1 )見圖1，本發(fā)明的與插卡式電度表配合使用的控制裝置，包括用于控制 插卡式電度表輸出電源通斷的斷路器KM;斷路器KM的第一常開接觸開關(guān) K1和第二常開接觸開關(guān)K2分別串接在插卡式電度表的火線輸出線路和零線 輸出線路中；斷路器KM具有閉合控制電壓信號輸入端IN;插卡式電度表的 通電信號輸出端接斷路器KM的閉合控制電壓信號輸入端IN。見圖1,在插卡式電度表的火線輸出線路中，斷路器KM的第一常開接 觸開關(guān)K1串聯(lián)第一過載及短路脫扣器F1;在插卡式電度表的零線輸出線路 中，斷路器KM的第二常開接觸開關(guān)K1串聯(lián)第二過載及短路脫扣器F2。見圖2，所述斷路器KM的第一常開接觸開關(guān)Kl和第一過載及短路脫扣 器Fl設于第一單元盒A內(nèi)；第二常開接觸開關(guān)K2和第二過載及短路脫扣 器F2設于第二單元盒B內(nèi)。斷路器KM還包括控制電路8;斷路器KM的脫扣線圈9、控制電路8設 于第三單元盒C內(nèi)；斷路器KM的閉合控制電壓信號輸入端IN即為控制電 路8的閉合控制電壓信號輸入端，控制電路8的控制信號輸出端接斷路器 KM的脫扣線圈9的控制輸入端。見圖3,所述第三單元盒C包括基座1、手柄2、彈簧3、 U形桿4、脫 扣5、觸頭6、觸頭7、控制電路8、斷路器KM、控制信號線IO、導線ll、 脫扣器12和鎖扣13。見圖4，所述控制電路8包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三 二極管D3、第四二極管D4、第一電解電容C1、第二電解電容C4、延時電 解電容C5、第一電容C2、第二電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三 電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、三極管V1、穩(wěn)壓管V2、壓敏電阻Rv 和單向可控硅SCR。第一二極管Dl的陽極即為所述控制電路8的閉合控制電壓信號輸入 端，第一二極管D1的陰極串接第一電阻R1、第二電阻R2后接三極管VI的 基極；三極管V1的集電極接第二電解電容C4的正極，第二電解電容(M的 負極接地；三極管VI的發(fā)射極接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的 陰極接零線N;穩(wěn)壓管V2的陰極接三極管VI的集電極，穩(wěn)壓管V2的陽極 接三極管VI的發(fā)射極；第一電解電容C1的正極接第一電阻R1與第二電阻 R2的接點處，第一電解電容C1的負極接第二二極管D2的陽極；三極管VI 的集電4及接第四二極管D4的陽極，第四二極管D4的陰極串接第四電阻R4 后接延時電解電容C5的正極；延時電解電容C5的負極接單向可控硅SCR 的陰極；接第三二極管D3的陰極接單向可控SCR的陽極，第三二極管D3 的陽極接火線L;第三電阻R3設于單向可控硅SCR的陽極和第四二極管D4 的陽極之間，單向可控硅SCR的陰極接斷路器KM的脫扣線圈9的一端，即 為所述斷路器KM的脫扣線圈9的控制輸入端；脫扣線圈9的另一端接零線 N;第五電阻R5與延時電解電容C5并聯(lián)；第一電容C2與第二電容C3串聯(lián) 后設于第三二極管D3的陰極和單向可控硅SCR的陰極之間，以起到濾波作 用，防治電源異常波動對控制電路8的干擾。壓敏電阻Rv與脫扣線圈9串聯(lián)后設于零線N與火線L之間，對控制電 路8起保護作用。壓敏電阻Rv的型號為7K360?？刂齐娐?的工作過程為當斷路器KM的閉合控制電壓信號輸入端IN 為高電位時，三極管V1飽和導通，圖4中的Q點為低電位，單向可控硅SCR 截止，斷路器KM的脫扣線圈9處于斷路狀態(tài)，斷路器KM不執(zhí)行脫扣動作； 當所述閉合控制電壓信號輸入端IN為低電位時，三極管VI截止，火線L 端的正弦波電壓通過第三二極管D3、第三電阻IU、第四二極管D纟及第電阻R4對延時電解電容C5延時充電，當所述Q點電位上升至單向可控硅 SCR的觸發(fā)電壓后，單向可控硅SCR導通，所述脫扣線圈9得電導通，斷路 器KM啟動脫扣動作。由上述內(nèi)容可知延時電解電容C5的大小決定了斷路器KM延時時間 的長短， 一般延時時間可選擇的范圍是0. 2-2秒，以避免電力系統(tǒng)停電產(chǎn) 生誤動作，進一步保證供電的可靠性。當用戶購買電量后，將IC卡插入插卡式電度表，然后插卡式電度表輸 出220V的閉合控制電壓信號至斷路器KM的閉合控制電壓信號輸入端IN， 斷路器KM不執(zhí)行脫扣動作，即第一常開接觸開關(guān)Kl和第二常開接觸開關(guān) K2均閉合，用戶得電。插卡式電度表采用了本發(fā)明的控制裝置后，當用戶購買的電量用完后， 電度表的輔助觸頭斷開，導致所述閉合控制電壓信號輸入端IN無閉合控制 電壓信號即處于低電位，火線L端的正弦波電壓通過第三二極管D3對延時 電解電容C5延時充電(例如延時0. 5秒)，使所述Q點電位上升至單向可 控硅SCR的觸發(fā)電壓，單向可控硅SCR導通，斷路器KM的脫扣線圈9得電 導通，斷路器KM啟動脫扣動作，即第一常開接觸開關(guān)Kl和第二常開接觸 開關(guān)K2均斷開，用戶斷電。如果用戶想甩電表用電，切斷閉合控制電壓信號線，由于控制電路8 的控制信號輸出端無電壓信號輸出，脫扣器仍然發(fā)出脫扣信號，斷路器KM 斷開。顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例， 而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也 無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯 而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1、一種與插卡式電度表配合使用的控制裝置，其特征在于包括用于控制插卡式電度表輸出電源通斷的斷路器(KM)；斷路器(KM)的第一常開接觸開關(guān)(K1)和第二常開接觸開關(guān)(K2)分別串接在插卡式電度表的火線輸出線路和零線輸出線路中；斷路器(KM)具有閉合控制電壓信號輸入端(IN)；插卡式電度表的通電信號輸出端接斷路器(KM)的閉合控制電壓信號輸入端(IN)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與插卡式電度表配合使用的控制裝置，其特 征在于在插卡式電度表的火線輸出線路中，斷路器(腿)的第一常開接 觸開關(guān)(Kl)串聯(lián)第一過載及短路脫扣器(Fl);在插卡式電度表的零線輸 出線路中，斷路器(KM)的第二常開接觸開關(guān)(Kl)串聯(lián)第二過載及短路 脫扣器(F2)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的與插卡式電度表配合使用的控制裝置，其特 征在于斷路器(KM)的第一常開接觸開關(guān)Ul)和第一過載及短路脫扣 器(Fl)設于第一單元盒(A)內(nèi)；第二常開接觸開關(guān)(K2)和第二過載及 短路脫扣器(F2)設于第二單元盒(B)內(nèi)；斷路器(KM)還包括控制電路(8);斷路器(KM)的脫扣線圈和控制電路(8)設于第三單元盒(C)內(nèi)； 斷路器UM)的閉合控制電壓信號輸入端(IN)即為控制電路(8)的閉合 控制電壓信號輸入端，控制電路(8)的控制信號輸出端接斷路器(KM)的 脫扣線圈(9)的控制輸入端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的與插卡式電度表配合使用的控制裝置，其特 征在于所述控制電路(8)包括第一二極管(Dl)、第二二極管(D2 )、 第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、第一電解電容(Cl)、第二電解電容(C4)、延時電解電容(C5)、第一電容(C2)、第二電容(C3)、第一電阻 (Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R!3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、 三極管(VI )、穩(wěn)壓管(V2 )和單向可控硅(SCR );第一二極管(Dl)的陽極即為所述控制電路(8)的閉合控制電壓信號 輸入端，第一二極管(Dl)的陰極串接第一電阻(Rl)、第二電阻(M)后 接三極管(VI)的基極；三極管(n)的集電極接第二電解電容(CM)的正極，第二電解電容(C4)的負極接地；三極管(VI)的發(fā)射極接第二二 極管(D2)的陽極，第二二極管(D2)的陰極接零線(N);穩(wěn)壓管(V2) 的陰極接三極管(VI)的集電極，穩(wěn)壓管(V2)的陽極接三極管(VI)的 發(fā)射極；第一電解電容(Cl)的正極接第一電阻(Rl)與第二電阻(R2) 的接點處，第一電解電容(Cl)的負極接第二二極管(D2)的陽極；三極 管(VI)的集電極接第四二極管(DO的陽極，第四二極管(D4)的陰極 串接第四電阻(R4)后接延時電解電容(C5)的正極；延時電解電容(C5) 的負極接單向可控硅(SCR)的陰極；接第三二極管(D3)的陰極接單向可 控(SCR)的陽極，第三二極管(D3)的陽極接火線(L);第三電阻(R3) 設于單向可控硅(SCR)的陽極和第四二極管(D4)的陽極之間，單向可控 硅(SCR)的陰極接斷路器(KM)的脫扣線圈(9)的一端，即為所述斷路 器(KM)的脫扣線圈(9)的控制輸入端；脫扣線圈(9)的另一端接零線 (N);第五電阻(R5)與延時電解電容(C5)并聯(lián)；第一電容(C2)與第 二電容(C3)串聯(lián)后設于第三二極管(D3)的陰極和單向可控硅(SCR)的 陰極之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與插卡式電度表配合使用的控制裝置，包括用于控制插卡式電度表輸出電源通斷的斷路器；斷路器的第一常開接觸開關(guān)和第二常開接觸開關(guān)分別串接在插卡式電度表的火線輸出線路和零線輸出線路中；插卡式電度表的通電信號輸出端接斷路器的閉合控制電壓信號輸入端。電費用完后，斷路器的IN端無電壓信號，斷路器延時0.2-2s后斷開；當用戶購買電量后，將IC卡插入插卡式電度表，插卡式電度表輸出閉合控制電壓信號，斷路器的IN端得電壓信號，可以對斷路器進行合閘，用戶得電。本發(fā)明的斷路器具有過載和短路保護特性，因此在使用時故障率低，供電可靠性好。
文檔編號G07F15/00GK101221675SQ20071030758
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月30日
發(fā)明者包志舟, 黃朝波, 黃章武 申請人:人民電器集團有限公司