專利名稱：防竊電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量電變量的裝置，特別是用于避免欺騙性使用電能的裝置。
目前，廣泛使用的電度表大都不具有防止竊電的保護(hù)功能，竊電者常采取在電度表前接負(fù)載或短接電度表等手段進(jìn)行竊電，中國實(shí)用新型專利公開了一種申請(qǐng)?zhí)枮?8211624.X的防竊電單相電度表，它除具有原電度表的功能外，還增設(shè)了由電源開關(guān)器、信號(hào)檢測器和控制電路板構(gòu)成的電源開關(guān)控制器，當(dāng)在負(fù)載側(cè)接裝地線竊電或?qū)⒍蒜o處的進(jìn)出線反接竊電時(shí)，電源開關(guān)控制器都將切斷電源，待延續(xù)一段時(shí)間后自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)它還在端鈕盒上設(shè)置隔板，將進(jìn)線孔與端鈕隔開或在端鈕盒上連接一邊開口的罩子，將端鈕罩住，以防止短接電流線圈，其不足之處在于防竊電控制器路置于電度表內(nèi)，為一體結(jié)構(gòu)，采用這種電度表必須淘汰現(xiàn)有的電度表，這將帶來極大的浪費(fèi)，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)不能解決在電度表前進(jìn)行竊電的問題。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可與現(xiàn)有電度表配合使用，能防止各種竊電行為發(fā)生的防竊電保護(hù)器。
本實(shí)用新型的防竊電保護(hù)器，包括外殼、線路板、電源、繼電器J、信號(hào)檢取器，外殼內(nèi)有六個(gè)接線端子，與信號(hào)檢取器相連；線路板上有防竊漏電檢測電路、開關(guān)控制電路、防止短接電度表電流線圈的防分流檢測電路；上述的防分流檢測電路由脈沖信號(hào)發(fā)生器、放大器和脈沖譯碼器構(gòu)成，由脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的電脈沖加至電度表電流線圈上，同時(shí)此信號(hào)還經(jīng)放大器送至脈沖譯碼器中，由其輸出控制信號(hào)至開關(guān)控制電路，在短接電流線圈的同時(shí)也將短接放大器的輸入信號(hào)；開關(guān)控制電路與繼電器J相連，控制繼電器J的通斷。
上述的信號(hào)檢取器為零序互感器，在防竊漏電檢測電路中還連接有由開關(guān)控制電路控制導(dǎo)通的延時(shí)電路，當(dāng)電源被切斷時(shí)，它將延續(xù)一段時(shí)間后，使防竊漏電檢測電路自動(dòng)復(fù)位。
本實(shí)用新型的信號(hào)檢取器是根據(jù)電流平衡無輸出信號(hào)的原理設(shè)計(jì)的，零序互感器輸入繞組與輸出繞組相等，電流方向相反，因此當(dāng)流過輸入輸出繞組上的電流相等時(shí)，互感器是平衡的，其傳感線圈上沒有感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生，此時(shí)，其傳感線圈無輸出，當(dāng)竊電或漏電行為發(fā)生時(shí)，流過輸入、輸出繞組上的電流不相等，互感器失去平衡，在傳感線圈上有感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生，檢測這種信號(hào)，并利用開關(guān)控制電路的工作來動(dòng)作繼電器J，即把電源切斷。
現(xiàn)有的電度表，其電流線圈的匝數(shù)很少，因此電感量也很小，在工頻電流作用下，短接與開路時(shí)的變化極微，無法直接從電流線圈上檢測出變化的信號(hào)，為了解決這一問題，防止利用短接電流線圈的方法竊電，本實(shí)用新型是在電度表電流線圈上施加高頻脈沖信號(hào)，使其在電度表電流線圈電感量很小的情況下，能有一定的輸出信號(hào)，同時(shí)該信號(hào)還經(jīng)放大器送至脈沖譯碼器，使其輸出低電平，當(dāng)有短接電流線圈行為發(fā)生時(shí)，輸入脈沖譯碼器的高頻脈沖也將被短接掉，譯碼器將反相，輸出高電平，接通開關(guān)控制電路，斷開電源。
防竊漏電檢測電路與防分流檢測電路中任意一種輸出高電位時(shí)，都將接通開關(guān)控制電路，從而構(gòu)成“或門”工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、保護(hù)器安裝在電度表前的隱蔽處或電線桿上，可有效地防止竊電者在表前竊電的行為發(fā)生，它特別適合于農(nóng)村用戶使用。
2、采用向電度表電流線圈施加高頻脈沖的方法，能準(zhǔn)確地檢測出利用短接電度表電流線圈的方法進(jìn)行竊電，其電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠，并能自動(dòng)復(fù)位，使用特別方便。
3、功能齊全，具有防止各種方法的竊電的功能，并具有漏電保護(hù)功能，還能自動(dòng)恢復(fù)供電。
4、與現(xiàn)有電度表配合使用，不需要換現(xiàn)有電度表。
為詳細(xì)介紹本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖進(jìn)行說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本實(shí)用新型的原理框圖；圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖。
參見全部附圖，本實(shí)用新型的防竊電保護(hù)器，包括外殼(1)、線路板(3)、電源、繼電器J(5)、信號(hào)檢取器(4)，外殼(1)內(nèi)有六個(gè)接線端子(2)，與信號(hào)檢取器(4)相連；線路板(3)上有防竊漏電檢測電路、開關(guān)控制電路、防止短接電度表電流線圈的防分流檢測電路；上述的防分流檢測電路由脈沖信號(hào)發(fā)生器、放大器和脈沖譯碼器構(gòu)成，由脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的電脈沖加至電度表電流線圈上，同時(shí)此信號(hào)還經(jīng)放大器送至脈沖譯碼器中，由其輸出控制信號(hào)至開關(guān)控制電路，在短接電流線圈的同時(shí)也將短接放大器的輸入信號(hào)；開關(guān)控制電路與繼電器J(5)相連，控制繼電器J(5)的通斷。
信號(hào)檢取器(4)為零序互感器，它由輸入繞組Ⅰ和輸出繞組Ⅱ、Ⅲ及傳感線圈Ⅳ構(gòu)成。其中輸入繞組Ⅰ為三匝，輸出繞組Ⅱ、Ⅲ之和為三匝，傳感線圈為390匝，防竊電保護(hù)器設(shè)有6個(gè)接線端子(2)，按圖2所示與電網(wǎng)及電度表相連，在正常用電情況下，由于繞組Ⅰ與繞組Ⅱ、Ⅲ的匝數(shù)相同，流過電流的方向相反，故互感器是平衡的，傳感線圈Ⅳ無感應(yīng)信號(hào)輸出。
如圖3所示，電源為整流濾波電路，由電容C1、C2、C4、二極管BG1～3、電阻R1～3連接構(gòu)成，它向各電路提供工作電源。
防竊漏電檢測電路是由具有電壓比較電路和閉鎖電路的集成電路54123和與集成電路相連的由電阻R5、R4、電容C5、C6組成的傳感信號(hào)輸入電路以及集成電路的外圍電容C7～C9構(gòu)成，該電路的輸入端與傳感線圈Ⅳ相連。輸出端經(jīng)二極管BG7與開關(guān)控制電路的輸入端相連。
開關(guān)控制電路是由三極管BG9，可控硅SCR、繼電器J以及電阻R7～8、R9、R19、R20、二極管BG10、電容C18、發(fā)光二極管接圖示連接構(gòu)成。
在防竊漏電檢測電路中，工作電壓的輸入端連接有由開關(guān)電路控制導(dǎo)通的延時(shí)電路，它由電阻R6、電容C10、二極管BG6、雙向二極管BG5及三極管BG4按圖示連接構(gòu)成。
防分流檢測電路是由放大器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、脈沖譯碼器組成，放大器是由三極管BG11及電阻R9～13、R18、電容C11連接構(gòu)成，脈沖信號(hào)發(fā)生器和脈沖譯碼器為一集成電路LM567，它將產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)經(jīng)三極管BG14、電阻R9加至放大器中電阻R10及與其并接的電度表電流線圈上，脈沖頻率的大小可由電位器W來調(diào)節(jié)，一般為20KHz。放大器將接收的信號(hào)送至脈沖譯碼器中，由其輸出控制信號(hào)至開關(guān)控制電路。
本實(shí)用新型的工作過程是當(dāng)有火線對(duì)地竊電或漏電行為發(fā)生時(shí)，流過輸入繞組Ⅰ和輸出繞組Ⅱ、Ⅲ的電流不相等，使互感器失去平衡，傳感線圈Ⅳ有信號(hào)輸出，經(jīng)傳感信號(hào)輸入電路送至集成電路54123的輸入端1、2腳，經(jīng)比較電路、閉鎖電路由7腳輸出高電平經(jīng)二極管BG7加至開關(guān)控制電路三極管BG9的基極，使三極管BG9導(dǎo)通，再經(jīng)二極管BG10、電阻R8加至可控硅的控制極，使其導(dǎo)通，繼電器J吸合，接點(diǎn)切換，Ja斷開，切斷供電電源，防止了竊電和起到了保護(hù)作用，如果此時(shí)不去掉集成電路工作電壓，即8腳的電壓，集成電路將一直輸出高電平，在繼電器J吸合后，設(shè)在延時(shí)電路上的常開接點(diǎn)Jb閉合，電源將通過電阻R6、二極管BG5向電容C10充電，當(dāng)充電電壓上升至大于雙向觸發(fā)二極管BG5的導(dǎo)通電壓時(shí)，大約2～4分鐘，BG5導(dǎo)通，使C10上的電壓通過BG5、BG4基極迅速放電，迫使三極管BG4導(dǎo)通，此時(shí)使電容C3電壓迅速降為0，即集成電路8腳電壓降為0，集成電路恢復(fù)原狀態(tài)，繼電器釋放，恢復(fù)正常供電，如此時(shí)竊電未停止，傳感線圈Ⅳ上還有信號(hào)輸出，繼電器J又動(dòng)作，斷開接點(diǎn)Ja，停止供電，直至竊電解除方能恢復(fù)正常供電。
當(dāng)通過短接電流表線圈進(jìn)行竊電時(shí)，在短接電流線圈的同時(shí)也短接了電阻R10上的來自脈沖信號(hào)發(fā)生器的20KHz的脈沖信號(hào)，因此無信號(hào)從電容C11輸入至三極管BG11的基極，集成電路無信號(hào)輸入，脈沖譯碼器不能解碼，集成電路8腳變?yōu)楦唠娢?，?jīng)電阻R17、二極管BG8加至開關(guān)控制電路三極管BG9的基極，使其導(dǎo)通，繼電器J吸合，切斷電源，當(dāng)分流解除后，來自脈沖信號(hào)發(fā)生器即集成電路5、6腳的脈沖信號(hào)經(jīng)放大器送至集成電路的輸入端，此時(shí)輸入信號(hào)頻率等于集成電路內(nèi)的振蕩頻率，故譯碼器解碼，使8腳變?yōu)榈碗娢唬瑹o信號(hào)輸出，繼電器釋放，恢復(fù)正常供電。
權(quán)利要求1.一種防竊電保護(hù)器，包括外殼、線路板、電源、繼電器J、信號(hào)檢取器，其特征在于外殼內(nèi)有六個(gè)接線端子，與信號(hào)檢取器相連；線路板上有防竊漏電檢測電路、開關(guān)控制電路、防止短接電度表電流線圈的防分流檢測電路；上述的防分流檢測電路由脈沖信號(hào)發(fā)生器、放大器和脈沖譯碼器構(gòu)成，由脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的電脈沖加至電度表電流線圈上，同時(shí)此信號(hào)還經(jīng)放大器送至脈沖譯碼器中，由其輸出控制信號(hào)至開關(guān)控制電路，在短接電流線圈的同時(shí)也將短接放大器的輸入信號(hào)；開關(guān)控制電路與繼電器J相連，控制繼電器J的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電保護(hù)器，其特征在于信號(hào)檢測器為零序感器，由輸入繞組Ⅰ和輸出繞組Ⅱ、Ⅲ及傳感線圈Ⅳ構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電保護(hù)器，其特征在于防竊漏電檢測電路是由具有電壓比較電路和閉鎖電路的集成電路54123和與集成電路相連的由電阻R5、R4、電容C5、C6組成的傳感信號(hào)輸入電路以及集成電路的外圍電容C7、C8、C9構(gòu)成，上述的傳感信號(hào)輸入電路的輸入端與傳感線圈Ⅳ相連，輸出端經(jīng)二極管BG7與開關(guān)控制電路的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防竊電保護(hù)器，其特征在于防竊漏電檢測電路中還包括有由控制電路控制導(dǎo)通的延時(shí)電路，延時(shí)電路包括有電阻R6、電容C10、二極管BG6、雙向二極管BG5及三極管BG4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電保護(hù)器，其特征在于防分流檢測電路中的放大器是由三極管BG11及電阻R9～13、R18、電容C11連接而成；脈沖信號(hào)發(fā)生器和脈沖譯碼器為一集成電路LM567。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電保護(hù)器，其特征在于開關(guān)控制電路包括有三極管BG9、二極管BG10、電阻R7～9及可控硅SCR。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防竊電保護(hù)器，包括外殼、線路板、電源、繼電器J、信號(hào)檢取器。外殼內(nèi)具有接線端子，線路板上有防竊、漏電檢測電路，防止短接電度表電流線圈的防分流檢測電路和開關(guān)控制電路，其中的防分流檢測電路通過脈沖信號(hào)發(fā)生器向電度表電流線圈施加高頻脈沖信號(hào)，使其能有一定的輸出信號(hào)，本實(shí)用新型不但具有防止表前竊電、表后漏電保護(hù)功能，還具有防止短接電度表電流線圈的功能。
文檔編號(hào)H02H3/00GK2125142SQ92225159
公開日1992年12月16日 申請(qǐng)日期1992年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月20日
發(fā)明者欒日新, 張宗文 申請(qǐng)人:大連燕山開關(guān)廠