專利名稱:節(jié)電保安型電度表的制作方法
本實用新型涉及單相電度表的改進。
現(xiàn)有交流單相電度表由電壓線圈、電流線圈、計度器、鋁盤及并聯(lián)電磁鐵、串聯(lián)電磁鐵、永久電磁鐵等組成，具有計量耗電量的功能。但由于并聯(lián)電磁鐵上的電壓線圈始終接在電路中，所以要消耗一定的電能，一般單相電度表自身消耗功率約為1.5瓦，每月耗電1度左右。并且不具備觸電保安功能。
本實用新型的目的是制成一種除具有計量耗電功能外，還具有在電度表無負載時基本不消耗電能，并在有人觸電或線路、電器漏電時能快速切斷電源的即具節(jié)電功能又具保安功能的新型電度表。
這種節(jié)電保安型電度表是這樣來實現(xiàn)的即在普通電度表機芯外，加一個節(jié)電電路和保安電路，與電度表機芯裝在一個機殼里。節(jié)電電路由雙向可控硅(KS)、二極管(D1～D4)、電阻(R1)組成。整個節(jié)電電路無觸點，體積小，不用電時幾乎不消耗電能。保安電路由兩部份組成，一部份是降壓穩(wěn)壓電路，由電容(C1)、電阻(R2)、二極管(D5～D8)、穩(wěn)壓管(W)組成，另一部份是開關電路，由電流互感器(B)、繼電器(J)、三極管(BG1、BG2)、電容(C3、C4、C5)、電阻(R3)、二極管(D9、D10)等組成。為了能及時發(fā)現(xiàn)觸電、漏電事故，在保安電路中設有一個聲光報警電路，在發(fā)生觸電、漏電事故后可及時報警，它由電容(C6)、電阻(R4)、氖泡(N)和壓電蜂鳴片(HTD)組成。為了能經常測試保安電路是否正常工作，在保安電路末端設有一測試電路，它由試驗電阻(R5)和試驗開關(K)組成。為避免電度表機芯與保安電路中互感器的磁場效應，應采取屏敝措施，可用金屬盒封閉。以上節(jié)電電路和保安電路可安裝在一小塊印刷電路板上。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，主要具有兩個特點一是節(jié)電，能在電度表無負載時自動切斷電壓線圈的電源回路，從而達到節(jié)電目的，而在開啟家用電器時，又能迅速將電壓線圈接通，以保證能準確計量消耗的電能，由于節(jié)電電路具有較高的靈敏度，故不影響電度表的計量性能。據81年有關資料統(tǒng)計，全國通電戶約一億二千三百萬戶，如在全國推廣此節(jié)電保安型電度表十分之一，按每戶每表每年節(jié)電6度計，全國每年可節(jié)電7，920萬度。二是具有觸電、漏電保安功能，當有人觸電或線路、電器漏電時，能快速地(約在1秒鐘內)自動切斷電源，同時發(fā)出聲光報警信號。當事故排除后，保安電路能自動延時(10秒左右)恢復供電狀態(tài)。如觸電者未脫離電源或故障未排除，保安電路將一直保持斷路狀態(tài)，并發(fā)出聲光報警信號。所以保安電路即保障了人身安全，又堵絕了漏電現(xiàn)象。并可省去電器另外裝配觸電保安器(省去外殼及安裝費用)，從而發(fā)揮一表多用的功能。
附圖為節(jié)電保安型電度表電路原理圖。
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明節(jié)電電路中，雙向可控硅KS應選擇觸發(fā)電流靈敏度為IGT≤5mA，額定電流為IT≥0.2A，耐壓為VDRM≥600V。二極管D1～D4的選擇可根據電度表電流大小，如5A電度表機芯應配≥8A的二極管，且需選擇正向壓降大的管子，以保證有可靠的觸發(fā)電流。電阻R1用來調整觸發(fā)靈敏度，一般選擇在10Ω左右。當電度表有負載時，電流通過二極管D1～D4，從而產生電壓降，又通過電阻R1觸發(fā)雙向可控硅導通，接通電壓線圈，電度表正常運轉。當負載斷開時，D1～D4上無電壓降，可控硅因無觸發(fā)電流而截止，從而切斷電壓線圈，也就不消耗電能，由此達到節(jié)電的目的。觸電保安電路的靈敏度設計在漏電流≤5mA時即動作，切斷電源，同時發(fā)出聲光報警信號。保安電路的工作原理為電容C1和電阻R2把電源降壓后，經二極管D5～D6整流，又經電容C2濾波，穩(wěn)壓管W穩(wěn)壓后，供給開關電路作電源。B為電流互感器，當不存在漏電現(xiàn)象時，由于L1線圈中的電流相等，方向相反，所以互感器中無磁場產生，L2也無感應電壓輸出，晶體管開關電路也就不動作，繼電器J處于不吸合狀態(tài)，繼電器的觸點J′、J″，接通電源，電度表處于通電計量狀態(tài)。當有人觸電，或存在電器、線路漏電時，由于有電流(≤5mA)通過人體或其它設備到地，又流回電源，而不經過互感器L1中另一根線圈導線，所以L1中有一線圈電流比另一線圈大，從而產生了磁場，L2兩端產生電壓輸出，經二極管D10整流，及C4、C5濾波后加至BG2基極，使其導通，隨即BG1也導通，而同時繼電器J吸合，觸點J′、J″動作切斷電源，同時，觸點又接通聲光報警電路，發(fā)出聲光報警信號。如觸電者脫離電源，或其它事故排除，互感器B無感應電壓輸出，BG2即可轉為截止狀態(tài)，但由于電容C3的放電作用，而使BG1不能立刻也截止，繼電器J也不能立刻失放，大約延時10秒左右，C3放電完畢，BG1才截止，繼電器J失放，觸點又接通電源。如觸電者未脫離電源或存在其它漏電故障時，由于互感器一直有電壓輸出，而使BG1、BG2一直處于導通狀態(tài)，繼電器J也一直吸合，所以電度表一直處于斷電報警狀態(tài)。繼電器J的選擇應根據電度表額定工作電流選擇，如5A電度表應選觸點電流≥5A的繼電器，以滿足所需功率的要求。聲光報警電路由電容(C6)、電阻(R4)、氖泡(N)和壓電蜂鳴片(HTD)組成，電路簡單可靠，為提高壓電蜂鳴片的聲音，應在合適位置上加一助聲腔。(R5)為試驗電阻，為了能經常測試保安電路是否正常，當按動試驗開關(K)時，電度表應能立刻切斷電源報警，以確保保安電路正常工作。
節(jié)電電路和保安電路可安裝在一小塊印刷電路板上，但考慮到由于電度表機芯和保安電路中互感器產生磁場的相互影響，對保安電路或互感器應采取屏敝措施，如用一金屬盒封閉等，以保障電度表的準確性和可靠性。
權利要求
1.一種由電壓線圈、電流線圈、計度器、鋁盤等組成的電度表，其特征在于有一個節(jié)電電路和保安電路，節(jié)電電路由分別有二只串聯(lián)又反向并聯(lián)的二極管D1～D4及電阻R1組成節(jié)電觸發(fā)信號電路，由串聯(lián)在電度表電壓圈回路中的雙向可控硅KS組成無觸點開關，整個節(jié)電電路為無觸點運行；保安電路由串接在電源回路的電容C1、電阻R2、橋式整流二極管D5～D8、電容C2及穩(wěn)壓管W組成的直流電源電路，接成復合形式的三極管BG1、BG2、繼電器J、電容C3、二極管D9及電阻R3組成的開關電路，三個繞組的電流互感器B、接在電流互感器次級的二極管D10、電容C4、C5組成的觸電漏電信號檢測電路組成；節(jié)電電路串接在電度表電壓線圈回路中，它的輸出端和電度表電流線圈的輸出端接保安電路中的二極管D5～D6、電阻R2、電容C1及繼電器觸點。
2.按權利要求
1所述的電度表，其特征在于所說的保安電路中有一個聲光報警電路，它由電阻R4和壓電蜂鳴片HTD并聯(lián)，又和電容C6、氖泡N串聯(lián)，然后接繼電器廠的觸點。
3.按權利要求
1或2所述的電度表，其特征在于所說的保安電路末端有一個測試電路，它由試驗電阻R5、試驗開關K組成。
4.按權利要求
1所述的電度表，其特征在于所說的外電電路和保安電路安裝在一小塊印刷電路板上，并對保安電路用金屬盒封閉以與電度表機蕊隔離屏敝。
5.按權利要求
1所述的電度表，其特征在于可設計為節(jié)電保安電度表整體，也可設計為節(jié)電、保安電路分立附件，用于一般電度表。
專利摘要
節(jié)電保安型電度表。由普通電度表機芯、節(jié)電電路和保安電路組成，裝在一個機殼里。節(jié)電電路無觸點，體積小，在電度表無負載時幾乎不消耗電能，而普通電度表無負載時每月約耗電1度。保安電路由降壓穩(wěn)壓電路、開關電路、聲光報警電路組成，可在發(fā)生觸電、漏電事故時快速切斷電源，并發(fā)出聲光報警信號。本實用新型通過對普通電度表的改進，實施簡便，一表多用，經濟、社會效益顯著。
文檔編號G01R11/02GK87201549SQ87201549
公開日1988年11月16日 申請日期1987年5月23日
發(fā)明者喬新明 申請人:喬新明導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan