专利名称：电度表空载节电器的制作方法
技术领域：
电度表空载节电器，属于电力计量仪表技术领域。电度表，在仪表行业中，拥有量最大，据有关资料统计，我国投放市场运行的电度表已达二亿块，而且每年还有二千万块的生产量分批投放市场，但是，这些电度表大多都是交流感应式，它们在空载下都是要有损耗的。如GB3924－83电度表国家标准中2、16、13所示，现在，由于各级能源部门对节能工作的重视，电度表计量时间只占全天的三分之一，其余时间都在空载下运行。电度表空载耗电已成为千家万户需要解决的技术问题。
在现有的技术中，电度表空载节电已有了多种设计方案(见附
图1－图3)。由于技术上还存在着一些问题，都处在试验阶段，没有得到普及推广。在图1中，由于用了双向可控硅作为电子开关，其优点是线路简单，成本低、缺点是可控硅触发电流大，小电流时不易导通，对电度表灵敏度及起动电流两项达不到GB3924－83要求，当可控硅导通工作时，造成的波形变化大，对电度表精度附加误差大，本身功耗也大。因此，这个方案一直未能实施。在图2中(图中J表示继电器，IC表示集成块)，用电子器件或集成电路驱动继电器作为开关，其优点是对电度表精度不产生附加误差，缺点是有触点，可靠性差，空载时也有能量损耗(如图中R)，成本造价也高，电力计量部门也不易认可采用。(主要是可靠性方面)在图3的方案中，(是本人设计的，专利号为89214602.8)采用小型电流互感器取样，控制电子开关的导通与截止，来起到空载节电作用的，这种电度表空载节电方案，通过我县和邻县两家生产万台实际运行和省计量检测来看，在可靠性、精度，本身功耗，空载节电等方面取得了电力部门的初步认可。但是也出现了一些问题需进一步提高，如节电器工作时对电度表的附加误差及本身功耗，当cos＝1.0时＜0.6％，当cos＝0.5时＜1.9％。这样在两县普及推广时，将节电器安装后还要重新校验一遍电度表的程序。给大面积普及推广带来不便，而且节电器运行时电子开关也产生一些损耗，约占电度表有功功耗的三十分之一，(由于电度表型号功耗不一致，不能按实际数值表示)。电力推广部门要求在本节电器的基础上进一步降低附加误差及工作时损耗。
通过对图3方案的分析及实际分段测试，产生工作时的损耗及附加误差的原因，主要在于电子开关两端的电压。
本实用新型的特点是(参照附图4)，采用原来的取样控制电路，改变原电子开关结构，降低了电子开关工作时的两端电压，由原来的2伏降到0.7伏，节电器工作时的功耗由原来的三十分之一降到百分之一点二，附加误差减小到cos＝1.0时＜0.05％，cos＝0.5L时＜0.8％的范围内，达到了安装节电器后不用校表之目的。
本实用新型结构是(参照附图4)由T1、T2、T3、R1、R2构成一个可控硅组合开关电路1，由L1、L1A、L2、C1、C2、D1、D2构成一个取样控制电路2(如图4虚线方框内所示，A、B、C、D分别代表本节电器与电度表的连接点)。
本节电器是由上述两个部分组合构成。它的工作原理是(参照附图5，为便于详细说明其工作过程，将电度表电压线圈L3，电流线圈L4，负载RL、开关K分别标入图5中)当用户电器开关闭合时，在电流互感器初级L1中有电流通过，在次级L2上产生一个电压信号，经D1、D2、C1、C2整流、滤波后触发T1导通，导致T2、T3导通。(R1、R2起稳定工作点作用)供给电度表电压线圈电源，使电度表正常运行计功。当用户电器开关断开时，电度表电流回路无电流通过，互感器次级L2无电压输出，C2端电压由T1控制级对地放电后，T1自动关断，T2、T3也随即截止，电度表电压线圈处于开路状态，起到了空载节电作用。
本节电器用于三相电度表时(参照附图6，上图为三相三线直校式有功电度表与节电器连接图，下图为三相四线直接式有功电度表与节电器连接图，图中方框内JD表示本节电器)，只要将节电器的A、B端两端与电度表的二个或三个电压线圈的公共端串接在供电线路，和将互感器输入端两个绕向相反的线圈(附图中L1，L1A所示)分别串接于电度表两个电流线圈中即可。输入端用两个线圈而且绕向相反，是防止三相中有任意一相断电和用于三相中任意二相供电时(如380V电焊机)，电度表照常计功而起作用的。
本实用新型的实施例是安装在一个长80mm、宽40mm、高30mm相似电度表表尾的胶木盒中，它的一侧有四个接线孔，另一侧有二根铜插件，可方便地与电度表表尾插件式相连接，铅封表尾后节电器不能单独卸出，接线方式与电度表相同，样机密封后经省电力计量部门检测，与原节电器相比较，除保持原有性能外，工作时节电器本身损耗及对电度表的附加误差降低2.5－3倍。得到了电力计量部门的认可，可作为计量器具附件与电度表配套安装运行。
本电度表空载节电器如批量生产投放运行，由于空载时无损耗，工作时损耗甚微(可忽略不计)，空载节电效果明显，便于大面积推广，电度表每天空载按16小时计，每块电度表每年可节电有功功率1.5W×16×360≈10千瓦／时，无功功率约20千乏时，如在全国普及推广，每年可节电约二十多亿千瓦／时，无功功率效果更大，把这些节约的电能应用到工农业生产中去，具能产生很大的经济效益和社会效益。
权利要求1.电度表空载节电器，其特征在于，它是由一个可控硅组合开关电路1，一个取样控制电路2组合构成。
2.据权利要求1所述的电度表空载节电器，其特征在于所述的可控硅组合开关电路1它是由可控硅T2的阴极分别与可控硅T3的阳极及电阻R2的一端相连接，可控硅T2的阳极分别与可控硅T3的阴极及电阻R1的一端相连接，可控硅T2的控制极分别与可控硅T1的阴极、电阻R2的一端，取样控制电路2的公共端相连接，可控硅T3的控制极与可控硅T1的阳极及电阻R1的一端，可控硅T1的控制极与取样控制电路2中 D2的负极分别相连接构成。它的输入端A、B用于单相电度表时，与电度表电压线圈的任意一端串联相连接，用于三相电度表时与电度表二个或三个电压线圈公共端串联相连接。
3.据权利要求1所述的电度表空载节电器，其特征在于所述的取样控制电路2，它是由互感器输入线圈L1、L1A，用于单相电度表时，L1与电度表的电流线圈串联相连接，用于三相电度表时，L1、L1A分别与电度表的二个电流线圈串联相连接，输出线圈L2分别与公共地端及电容C1的一端和二极管D1的正极相连接，二极管D2的负极与可控硅组合开关电路1中T1的控制极，正极与D1的负极和电容C2的正极分别相连接构成。
4.据权利要求1所述的电度表空载节电器，其特征在于所述的取样控制电路2中的互感器输入线圈L1和L1A是由两个绕向相反的线圈构成。
5.据权利要求1所述的电度表空载节电器，其特征在于所述的取样控制电路2中互感器初，次级线圈的始尾及可控硅组合开关电路1中A、B两端，相位接反造成节电器不能正常工作时，只需调整A、B两端或初、崭次级线圈任意一组的始尾，即可正常工作的方法。
专利摘要电度表空载节电器，属于电力计量仪表节能技术领域。目的是提供一种可靠性强，对电度表附加误差小，损耗甚微，安装方便易推广的电度表空载节能装置，它主要由可控硅组合开关电路，取样控制电路组合构成。它适用于交流单相、三相电度表，当用户电器工作时，能控制电度表正常运行计量，本节电器损耗只占电度表有功功耗的百分之一点二，附加误差小于万分之五(cos＝1.0时)用户电器停止后，电度表及节电器均不耗电，电度表空载节电效率达百分之百。
文档编号G01R11/00GK2126425SQ92225890
公开日1992年12月30日 申请日期1992年6月24日 优先权日1992年6月24日
发明者张守文 申请人:张守文