专利名称：一种防窃电电能表的制作方法
技术领域：
本发明是应用于供电系统中的电量计量装置，它具有防窃电、防开盖(指电能表表盖)的功能。
现有技术为发表在《无线电》(中国电子学会主办，1994年第11期第38页)上的“防窃电的电能表”，其工作原理是分别从电表内“火线”、“回线”中取工作电流，然后将两条线的工作电流送入比较器进行比较、判别。经判别后的差值信号进行整流后(或不整流)进行电流-电压转换，转换后的电压直接控制控制器，使控制器工作，继电器控制用户的供、断电，其中继电器的电源来自电网经整流分压后获得。
现有技术在“火”、“回”线流进流出的电流出现差值时立即使防止窃电装置工作，切断电路。当用户不窃电要恢复供电时，可利用复位开关控制。但用户窃电或意外电磁干扰，引起电路被切断而影响其他用电设备或其他没有窃电的用户电器的工作，甚至损坏用电设备，没有积极的社会效益。这完全是该现有技术的技术的不足而引起的。
本发明的目的是自动记录供电用户的用电量、判别并记录窃电者的窃电量，使供电管理部门进行科学文明的供电管理，同时可防止窃电者通过打开电能表表盖在电能表上作手脚窃用电能。
本发明是一种防窃电电能表，包括电流信号采样部分，一个电源，其中电流信号采样部分是由电流互感器及与其并联的一个电容、一个电位器组成，本发明的特征是它主要由电流信号采样部分、一个电源、开盖检测器、中央处理器、显示驱动器、显示器、内部存储器、电卡座、继电驱动器、继电器和信号放大比较器组成，其中电流采样部分经如前所述的电阻与信号放大比较器相联，开盖检测器、信号放大比较器并行，分别与中央处理器相联，电源并联在输电线路上，开盖检测器、中央处理器、显示驱动器、显示器并联地与电源联接，显示驱动器、内部存储器、电卡座、继电驱动器分别并行地与中央处理器相联，继电器驱动器与继电器相联，继电器串联在输电线路上。
由以上所述的本发明的电能表，其开盖检测器主要是开关元件，该开关元件可以是下列形式的开关元件(1)光电开关，包括主动式和被动式光电开关，其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源相联；(2)机械触点开关其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源相联；(3)霍尔电磁开关；其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源相联；(4)干簧管开关其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源相联。
上述本发明的电能表电卡座的形状为圆柱形或圆锥形，或圆柱与圆锥过渡的组合形状；电卡座的特征是电卡座安装在上述电能表表壳上；插在电卡座上的电卡插头的外形为圆柱形。
上述本发明的电能表，安装在单相双线输电线路上时，其电流信号的采样部分对应的双根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装三相三线输电线路上时，其电流信号采样部分对应的三根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装在三相四线上时，其电流信号采样部分对应的四根输电线路上各装有一电流互感器。
图1是本发明在单相双线供电线路上的最佳实施例附图；图2是本发明开盖检测器的四种共五个开关元件的附图，其中图2-1是主动式光电开关的附图，图2-3是被动式光电开关的附图，图2-2是机械触点开关的附图，图2-4是霍尔电磁开关的附图，图2-5是干簧管开关的附图。
图3是本发明的电卡座的实施例附图，其中图3-a是图3-b的A-A向视图；图4为本发明的电卡插头的实施例附图，其中图4-a是图4-b的B-B向视图。
图5是本发明在三相四线供电线路上的最佳实施例附图；图6是本发明在三相三线供电线路上的最佳实施例附图；下面结合说本发明在单相双线供电线路上的最佳实施例的附图-图1、图2、图3、图4来展开本发明的技术特征，图5、图6是本发明在三相三线和三相四线供电线路上的最佳实施例，与本发明在单相双线供电线路上的最佳实施例仅在于电流互感器的连接上有点不同，在此不再赘述。
如图1所示，电源1为电能表提供电能，电流互感器检测电能表的输入输出电流的差值，感应出的电压经一电容和电位器进入信号放大比较器10，经信号放大比较器10放大比较后变换成数字信号送入中央处理器3；当电流互感器感应的电流出现差值时，放大比较器10向中央处理器3输入高电平，中央处理器3检测到高电平时开始计时，同时由中央处理器3分别向内部存储器6输入计时结果和显示驱动器4，由内部存储器6累计时间，得出总的窃电时间，显示驱动器4驱动显示器5将窃电的情况在显示器上直观地显示出来。
图2是本发明开盖检测器2的几个最佳实施例，开盖检测器2主要是开关元件，它可以是下列形式中的一种(1)光电开关，图2-1和图2-3分别是主动式和被动式光电开关，其vcc端与电源1相联，a端与中央处理器3相联；如图2-1所示，电阻R1给a端提供一个高电平，当电能表表壳被打开时，光敏管P1受光导通，使a变为低电平，经a端送入中央处理器3进行判断；如图2-3所示，电阻R4给反射式光耦P2发光管提供电源，当电能表表壳合上时，P2受光管导通，通过R5使a变为低电平，当电能表表壳被打开时，P2受光管截止，a端变为高电平，经a端送入中央处理器3进行判断；(2)机械触点开关，如图2-2所示，其vcc端与电源1相联，a端与中央处理器3相联；电阻R2给a端提供一个高电平，当电能表表壳被打开时，微动开关S1接触，使a端变为低电平，经a端送入中央处理器3进行判断；(3)霍尔电磁开关，如图2-4所示，其vcc端与电源1相联，a端与中央处理器3相联；当电能表表壳为合上时，由电阻R3经霍尔元件P3给a端提供一个低电平，当电能表表壳打开时，霍尔元件P3截止，a端变为高电平，经a端送入中央处理器3进行判断；(4)干簧管开关，如图2-5所示，其vcc端与电源1相联，a端与中央处理器3相联；当电能表表壳合上时，由电阻R7经干簧管D、DR给a端提供一个低电平，当电能表表壳打开时，干簧管D、DR打开，a端变为高电平，经a端送入中央处理器3进行判断；开盖检测器2输出的是开关量，经比较器整形后送入中央处理器3，由中央处理器3对开盖检测器2输入的数字信号滤波后进行判断。当电能表表盖被打开时，中央处理器3中的计数器增1，并写入内部存储器6；图3是本发明的电卡座7的实施例附图，电卡座7是由开有圆孔外形为圆锥形状或圆锥与与圆柱过渡的组合形状的插座13、紧固件12组成，插座13安装在电能表表壳11上，并且插座13的圆孔的中心轴线与表壳11的平面垂直。图4是本发明电卡插头14的实施例附图，电卡插头14的外形为圆柱形，电卡插头14可插入电卡座7的圆孔中。在电能表的电卡座7插入电卡11时，中央处理器3将记录的开盖次数写入电卡11上，可在计算机上显示读出，并可在打印机上打印出来。当电卡11插入电卡座7时，中央处理器3将总窃电时间写入电卡11上，可在计算机上将电卡11上写上的窃电信息在计算机上显示读出，并可通过打印机打印出来。
如图1所示，继电器9安装在一个用户的输电线路上，可根据该用户是否窃电以及窃电量的大小，由中央处理器3控制继电器驱动器8的动作，使继电器9断开或合上，有针对性地对窃电用户通过断电给予警告，而不影响其他用户的用电。
电能表安装在单相双线输电线路上时，其电流信号采样部分对应的双根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装三相三线输电线路上时，其电流信号采样部分对应的三根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装在三相四线上时，其电流信号采样部分对应的四根输电线路上各装有一电流互感器。
权利要求
1.一种防窃电电能表，包括电流信号采样部分，一个电源，其中电流采样部分是由电流互感器及与其并联的一个电容、一个电位器组成，本发明的特征是它主要由电流信号采样部分、电源1、开盖检测器2、中央处理器3、显示驱动器4、显示器5、内部存储器6、电卡座7、继电驱动器8、继电器9和信号放大比较器10组成，其中电流采样部分经如前所述的电阻与信号放大比较器10相联，开盖检测器2、信号放大比较器10并行，分别与中央处理器3相联，电源1并联在输电线路上，开盖检测器2、中央处理器3、显示驱动器4、显示器5相互并联地与电源1联接，显示驱动器4、内部存储器6、电卡座7、继电驱动器8分别并行地与中央处理器3相联，继电器驱动器8与继电器9相联，继电器9串联在输电线路上；
2.由权利要求1所述的电能表，其特征在于开盖检测器2主要是开关元件，该开关元件可以是下列形式的开关元件(1)光电开关，包括主动式和被动式光电开关，其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源1相联；(2)机械触点开关，其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源1相联；(3)霍尔电磁开关，其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源1相联；(4)干簧管开关，其a端与中央处理器3相联，vcc端与电源1相联；
3.由权利要求1所述的电能表，其特征在于电卡座7的形状为圆柱形或圆锥形，或圆柱与圆锥过渡的组合形状，电卡插头14的外形为圆柱形；
4.由权利要求1和权利要求3所述的电卡座7，其特征是电卡座7安装在上述电能表表壳11上；
5.由权利要求1所述的电能表，其特征在于，电能表安装在单相双线输电线路上时，其电流信号采样部分对应的双根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装三相三线输电线路上时，其电流信号采样部分对应的三根输电线路上各装有一电流互感器，电能表安装在三相四线上时，其电流信号采样部分对应的四根输电线路上各装有一电流互感器。
全文摘要
一种防窃电电能表，主要是由开盖检测器、中央处理器、显示驱动器、显示器、内部存储器、电卡座、继电驱动器、继电器组成，继电器串联在输电线路上；其中开盖检测器主要是开关元件；电卡座的特征是电卡座安装在上述电能表表壳上；插在电卡座上的电插头的外形为圆柱形。电卡可自动记录供电用户的用电量、判别并记录窃电者的窃电量，同时可防止窃电者通过打开电能表表盖在电能表上作手脚窃用电能。
文档编号G01R22/00GK1136666SQ95104989
公开日1996年11月27日 申请日期1995年5月19日 优先权日1995年5月19日
发明者潘峥嵘, 段军斌, 秦云, 张喜德, 王继曾 申请人:甘肃工业大学科技开发公司