[其他]电度表空载节电器

说明书

本发明是涉及一种在电度表空载时自动断开电度表电压线圈，带载时自动接通电压线圈的节电器件。

使用中的千百万电度表在空载时电压线圈也消耗着电能，如果空载时能自动断开电度表电压线圈，在带载时又自动接通电压线圈，就全国范围而言，其节约电能是非常巨大的。现有的电度表空载节电回路在电流线圈回路中串硅二极管或可控硅等非线性元件，利用二极管等的压降作为节电自动开关的起动信号，用双向可控硅作电子开关，这种装置有以下几个缺点：（1）负载回路发生短路，串在电流回路中的二极管等电子元件经受不住短路电流就会烧坏，造成节电器损坏电度表仃走;（2）二极管或可控硅在通过负载电流时产生电压降，就要消耗电能，如通过3安电流，在二极管上就会产生2～3瓦的电能消耗，而电度表电压线圈的消耗仅约1.5瓦左右，这就顾此失彼;（3）在功率因数不等于1时，因电流与电压不同相，在小负载时电压线圈上电压会产生交越失真，就使电度表计量不准。

本发明的任务是提供一种电度表节电器，能在电度表空载时自动断开电度表电压线圈，带载时又自动接通电压线圈。它能经受负载回路短路而不损坏;在空载时节电器不消耗电能，在满载时消耗的电能也极小;在小负载及各种功率因数时电压线圈上电压波形无交越失真，不影响电度表的精度。它可以装在电度表内，也可以作为独立的附件装在电度表外。

本节电器如附图1所示：由电流变换器1，限幅回路2，整流滤波放电回路3，隔离回路4，电子开关5组成，图1中6是电度表。电流变换器1如图2所示，由带铁芯的电流互感器与其二次线圈並联的电容器组成，它一次线圈匝数少而线径粗，串入电度表电流线圈回路，能长期通过电度表额定电流，二次线圈匝数多而线径细，它把通过电度表的大电流变成小电流，使节电器本身功率消耗极小，电容器是补偿电流互感器二次线圈的电感抗而设，有了它可以提高节电器的灵敏度，当然也可以没有电容器。电流互感器也可用电度表电流线圈上加绕二次线圈的方法构成。如果电子开关用二只可控硅，则电流互感器应如图3所示有二个二次线圈。限幅回路如图4或图5所示，图4由二组硅二极管串联后反向並联组成，串联的二极管应为二个或二个以上，图5是二只反向串联的稳压管组成限幅回路，限幅回路是将电流互感器二次输出的电压限制在其他电子元件能承受的水平，並可降低节电器通额定电流时的功率消耗。整流滤波放电回路如图6所示，由二极管、电容器、电阻组成，经二极管D整流后的交流信号变成脉动直流，由电容C及电阻1R滤波变成平滑的直流信号，这保证电子开关导通良好，在小负载及各种功率因数时不产生交越失真。2R是放电电阻，在电度表电流消失后把电容上电压放掉，使电子开关及时断开电度表电压线圈，放电电阻应大大大于滤波电阻值，整流滤波放电回路也可以如图7所示由四只二极管的全波整流器组成，整流元件也可由二只二极管组成，这时就应采用二次侧有中心抽头的电流互感器。隔离回路4是由一只二极管组成如图11中2D，它使电子开关中的可控硅可靠关断，如果采用三极管或VMOS功率场效应管作电子开关，隔离元件可以不用。电子开关5如图9所示，由四只二极管及一只高灵敏可控硅及一只发光二极管组成，它串在电度表电压线圈回路，由整流滤波后的直流信号触发可控硅，由其接通或断开电度表电压线圈，发光二极管在电子开关接通时亮，它可以指示节电器是否工作，如无负载时节电器也工作，则说明是用电回路有漏电，可以及时检修漏电的电线等设备，以防因漏电而引起火災等危害，发光二极管也可以不装。电子开关5也可以如图10所示由二只可控硅反向並联组成，这时电子开关压降小，接入电度表后不经校验也不会引起不允许的误差，这样的电子开关就应用图3所示由二个二次线圈的电流变换器，限幅、整流滤波放电、隔离等回路均需二组，分别触发二只可控硅。电子开关中可控硅也可由耐压和功耗足够的晶体三极管或VMOS功率场效应管代替。