专利名称：防窃电防漏电防触电电度表的制作方法
技术领域：
本实用型涉及一种电度表，特别是一种可以防窃电防漏电防触电的电度表。
在电器进入千家万户的同时，供电部门与用电户各自面临着不同的问题，一方面由于一些不法用电户的窃电，供电部门每年要蒙受巨大的直接经济损失，在电力供应本已不足的今天，窃电者又常常滥用电力，致使电力负担加重，电力网不稳定加剧，电力设备及用电器老化加速，造成不可估量的间接经济损失；另一方面用电户则由于大量使用电器，对用电的安全更加关注，劣质电器以及用电器的老化引起漏电、触电事故屡有发生。为此，人们在防窃电、防漏电、防触电技术上作了许多努力，如最新公告的申请号为92231088.2，授权公告号为CN2132319Y的实用新型专利防窃电防漏电防触电安全保护装置，就是一种集防止窃电、防止触漏电和窃电显示记录于一体的综合防窃电装置，它是由自动控制部分、延时部分、漏电触电采样器、窃电采样器、窃电监视器、试验电路、屏蔽线和窃电监视器组成的，该装置安装在电度表外部，当有窃电、漏电或触电信号时，延时自动控制部分将工作，在0.1秒钟内停止供电，延时0.5～5分种后自动恢复供电，如果是窃电信号时，窃电监视器将记录并显示窃电行为，从而较好地为供电部门与用户解决了上述面监的问题，但是由于该装置装在表外,其电路原理图如
图1的A部分所示，B部分为电度表电路，当出现将I与 短接，同时将I’与 ’短接，由于电路的完全对称，可使该装置失去功能；当出现I与4短接，同时I’与2短接进行窃电时，也由于电路的对称性，该装置很难测出窃电行为。此外由于电路均用双向可控硅，使得电路抗干扰能力差，易出现误动作。又如申请号为87210003，公告号为CN87210003U的实用新型专利防窃电、防触电电度表，该电度表也具有防窃电防触电功能，且将整个电路装在表内，其检测线圈初级绕组的电连接原理图如图2所示，当出现短接a1与a2，同时短接a3与a4时，也由于该电路的对称性使得该电度表很难测出窃电行为。
为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种改进的防窃电防漏电防触电电度表，它能防止所有的窃电行为及触、漏电现象。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
图3为本实用新型的电路方框图，如图3所示，本实用新型是由电度表电路1，零序电流信号检测电路2，电源电路3，干扰波滤波电路及放大、延时电路4和执行机构电路5组成的，电度表电路1的一条主回路中包含有电流绕组L1，同时还连接有一个加速计量电路，零序电流信号检测电路2包含一零序电流互感器T，在零序电流互感器T及电流绕组L1之间串联有不对称元件，电度表电路1的输入端与供电电源相连，其输出端与零序电流信号检测电路2的输入端相连，零序电流信号检测电路2的输出端分别与干扰波滤波电路及放大、延时电路4、电源电路3及执行机构电路5连接，电源电路3将220V交流电变换成24V直流电供给放大电路，经放大后的信号送到执行机构电路5，执行机构电路5一方面通过导线将信号反馈给电度表电路1，另一方面与用电户相连。
由于本实用新型在电度表电路中连接一个加速计量电路，同时在零序电流信号检测电路中连接有不对称元件，使得本实用新型除了能防止所有的窃电行为、具有反窃电的功能及触、漏电保护外，还具有灵敏度高、抗干扰性能强、不易出现误动作、结构简单、造价低廉等优点。
以下将通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
图1为防窃电防漏电防触电安全保护装置的电路原理图。
图2为防窃电防触电电度表的电路原理图。
图3为防窃电防漏电防触电电度表的电路方框图。
图4为防窃电防漏电防触电电度表的电路原理图之一。
图5为防窃电防漏电防触电电度表的电路原理图之二。
如图4、图5所示，电度表电路1的一条主回路中包含有电流绕组L1，在电度表电路1的主回路中连接一个加速计量电路如图4所示，该加速计量电路是由电流绕组L2构成的，电流绕组L2绕在电流绕组L1上，电流绕组L2的线径与电流绕组L1相同且匝数为其2倍，电流绕组L1反接后，电流绕组L2串接在主回路的另一条线上；如图5所示，该加速计量电路是由电容C7、电阻R15和电流绕组L4组成的，电容C7和电阻R15并联后与电流绕组L4串联，电流绕组L4绕在电流绕组L1上，电容C7的一端与电度表的输出端4相连，电流绕组L4的一端与单组开关继电器J的常开触头引线端相连；该加速计量电路能产生正力矩，加速用电量的累计速度。电度表电路1的输入端即1、3端与供电电源相连，其输出端与零序电流信号检测电路2的输入端相连。零序电流信号检测电路2是由零序电流互感器T及不对称元件组成的，不对称元件串联于电流绕组L1与零序电流互感器T之间，不对称元件是用于在该电路中产生电路的不对称，使得当电度表1端与2端及3端与4端同时被窃电者短接时，流过电度表主回路的两个电流产生不对称，包括幅值和相位的不对称，使零序电流不为零，如图4所示不对称元件是由两个反向并接的二极管D2、D3组成的；如图5所示，不对称元件是一个电感L3。零序电流信号检测电路2的输出端分别与干扰波滤波电路及放大、延时电路4、电源电路3及执行机构电路5联结，干扰波滤波电路是用于滤去干扰波信号，使得本实用新型抗干扰能力强，不易产生误动作，它是由电容C3、C4、C6及电阻R3、R4组成的，放大电路是由运算放大器A1、A2及三极管TR2组成的，延时电路是由二极管D1、电阻R10、R11、R12、R13、R14、电容C6及运算放大器A2、A3组成的，电源电路3是由电阻R1、电容C1、C2、整流桥BR、稳压管Z及三极管TR1组成的，执行机构电路5是由单组开关继电器J组成的，其主回路的输出端为电度表的输出端，即电度表的2、4端，电源电路3将220V交流电变换成24V直流电供给放大电路，经放大后的信号驱动蜂鸣器BE报警及单组开关继电器J动作，单组开关继电器J的中间触头引线端与零序电流互感器T相连，其常闭触头引线端与电度表的输出端2相连，其工作原理是(1)在正常用电时，流过零序电流互感器T主回路的两电流大小相等，相位相反，零序电流为零，单组开关继电器J常闭；电度表电流绕组的有效匝数不变，电度表正常累计用电量。当有干扰信号时，干扰信号将由电容C3、电阻R3、R4及电容C4、C6组成的多级滤波器滤去，使电度表在外界正常合分闸大功率用电器时，不出现误动作。(2)当发生触电或漏电时，零序电流不为零，零序电流互感器T感应出零序电流信号，该信号经运算放大器A1、A2及三极管TR2放大后，驱动蜂鸣器报警及单组开关继电器J动作，切断火线，停止对外供电，这时随着火线被切断，零序电流也随之消失，但由于延时电路的作用，仍使继电器J保持打开一段时间，在这段时间里，用电户可以解除漏电电器或脱离触电，在电路结束延时时，继电器回到X接点，即常闭状态，电路恢复供电。(3)当发生窃电时Ⅰ.接地窃电时，电度表所作出的反应与触漏电时的一样，继电器不断开闭，致使窃电者无法窃电。Ⅱ.当发生把电度表1、2端短接进行窃电时，产生的零序电流信号经放大后驱动单组开关继电器J，使其处于Y接点，即打开状态，这时，当采用图4电路时，产生负力矩的电流绕组L1的电流为0，而匝数为L1两倍，产生正力矩的绕组L2的电流正常，电度表以2倍的正常速度累计用电量；当采用图5电路时，电流绕组L4接通电流，产生正力矩加速用电量的累计速度。Ⅲ.当发生将1端与2端、3端与4端短接时由于不对称元件电感L3或二级管D2、D3的作用使主回路两电流产生相差或幅值差从而产生较强的零序电流信号，信号经放大后驱动蜂鸣器报警及继电器J处于打开状态，这时当采用图4电路时，电流绕组L1的电流为0而电流绕组L2由于外界短接线的分流使其流过的电流减小，但由于其匝数是电流绕组L1的2倍，而被分流的电流往往小于1／2主回路电流，使电流绕组L2的安匝数仍超过正常运行时总安匝数，使电度表仍能较正常计量速度快的速度累计用电量，当采用图5电路时，电流绕组L4能产生附加正力矩，加速用电量的累计速度，改变电流绕组L4的匝数和电容C7，电阻R15的值，可以给窃电者以不同程度的惩罚性累计用电量，以达到防窃电、反窃电之目的。
权利要求1.一种防窃电防漏电防触电电度表，它是由电度表电路(1)、零序电流信号检测电路(2)、电源电路(3)、干扰波滤波电路及放大、延时电路(4)和执行机构电路(5)组成的，电度表电路1的一条主回路中包含有电流绕阻(L1)，零序电流信号检测电路(2)包含一个零序电流互感器(T)，电度表电路(1)的输入端与供电电源相连，其输出端与零序电流信号检测电路(2)的输入端相连，零序电流信号检测电路(2)的输出信号分别输入到干扰波滤波电路及放大、延时电路(4)、电源电路(3)及执行机构电路(5)，干扰波滤波电路及放大、延时电路(4)由电源电路(3)对其供电，其输出信号输入到执行机构电路(5)，电源电路(3)将220V交流电变换成24V直流电供给放大电路，经放大后的信号送到执行机构电路(5)，执行机构电路(5)一方面通过导线将信号反馈给电度表电路(1)，另一方面与用电户相连，其特征是电度表电路(1)中连接一个加速计量电路，零序电流信号检测电路(2)中有一不对称元件，它串联于电流绕组(L1)与零序电流互感器(T)之间。
2.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是加速计量电路是一个线径与已反接了的电流绕组(L1)相同且匝数为其两倍的电流绕组(L2)，它串联在电度表电路(1)的主回路的另一条线上。
3.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是加速计量电路是由电容(C7)电阻(R15)和电流绕组(L4)组成，电容(C7)和电阻(R15)并联后与电流绕组(L4)串联，电流绕组(L4)绕在电流绕组(L1)上，电容(C7)的一端与电度表的输出端相连，电流绕组(L4)的一端与单组开关继电器(J)的常开触头引线端相连。
4.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是不对称元件是一个电感(L3)
5.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是不对称元件是由两个反向并接的二极管(D2、D3)组成。
6.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是干扰波滤波电路是由电容(C3、C4、C6)及电阻(R3、R4)组成。
7.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是放大电路由运算放大器(A1、A2)及三极管(TR2)组成。
8.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是延时电路是由二极管(D1)及电阻(R10、R11、R13、R14)，电容(C6)及运算放大器(A2、A3)组成。
9.根据权利要求1所述的防窃电防漏电防触电电度表，其特征是执行机构电路是由单组开关继电器(J)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种防窃电防漏电防触电电度表，它是由电度表电路、零序电流信号检测电路、干扰波滤波电路及放大、延时电路和执行机构电路组成，由于在电度表电路中连接一个加速计量电路且在零序电流信号检测电路中串接一个不对称元件，使得本实用新型除了能防止所有的窃电行为，具有反窃电的功能及防触、漏电现象外，还具有灵敏度高、抗干扰能力强、不易出现误动作、机构简单，造价低廉等优点。
文档编号G01R11/00GK2200820SQ94210720
公开日1995年6月14日 申请日期1994年5月4日 优先权日1994年5月4日
发明者陈潮, 叶忠 申请人:陈潮, 叶忠