[实用新型]计量和负载控制用的自动开关

说明书

本发明属于一种时间程序控制的自动开关，适用于包括应用静态电路在内的各种工作型式的复费率电度表（或复费率计度器），最大需量电度表（或最大需量指示器）、电力定量器及电力负荷监控器。该自动开关也可称为时控装置或时间开关。

目前国内的计量和负载控制用的自动开关，功能单一，通用性差，而且不少产品存在控制精度低，工作可靠性差等缺点。

现以复费率电度表的时间开关为例，具体阐述应用于复费率电度表中的时间开关的国内外现有技术情况。

电力部门为了充分发挥发、供电设备能力，合理分配电能，鼓励“低谷”时段多用电，以降低高峰负荷时系统的供电压力，提高负荷系数，实行复费率供电制，即“峰”、“谷”分时计价的办法。这办法在国外工业化国家已普遍采用，我国各电网也开始实行。

作为“峰”、“谷”分时计价电能计量仪器的复费率电度表的一个必不可少的关键部件是时间开关，它是指定的时间分段内即“峰”、“谷”时段的电能量准确计量的保证。

目前，国外用于复费率电度表的时间开关主要有两种型式，一是作为独立的表计配套复费率电度表安装，如英国通用电气公司，瑞士兰迪斯·盖尔公司等的产品，时间开关采用石英开关钟。由石英晶体振荡器通过CMOS集成电路分频出秒信号直接驱动步进马达，带动机械积时机构，时间分段的设定采用滑块编制，这种时间开关日计时精度较低，时段控制误差较大，满足不了高精度电能计量的要求，同时无法对周未和周日进行不分开“高峰”、“低谷”负荷的电能计量，限制了适用范围；另一种型式的时间开关是作为组合型复费率电度表的一个部件。如美国桑嘉模仪表公司J4SMT型产品，它是采用EPROM的单片微计算机设计的时间开关，虽然计时与控制精度高，但编制程序写入EPROM，不能任意更改，功能单一也影响了使用范围。而美国通用电气公司生产的IR－70型复费率电度表，它是采用单片微计算机设计的时间开关，精度高，可以任意编制12个时间段，使用方便，但功能单一，通用性差。

国内投放市场的复费率电度表的时间开关也有二种型式：一种是时段控制采用电刷盘触点切换形式的石英开关钟，工作可靠性差，时段编制极不方便；另一类型是采用四位专用单片微计算机设计的时间控制自动开关，虽能满足使用要求，但其日计时精度达不到IEC1006标准规定要求，同时这种时间开关不能对周未和周日进行不分开“高峰”负荷的电能计量，所以这种产品在国际市场上没有竞争力。

而最大需量电度表的情况也差不多，目前国内使用的最大需量电度表全部依靠进口，主要使用瑞士兰迪斯公司的FL－ML246型产品，这种产品的时间开关是采用同步电动机作为需量积算周期的时间控制，技术陈旧，控制误差大。

本发明目的是提供一种应用微电子技术设计的多功能的时间开关，它通用性好，价格低廉，同时精度高，运行的可靠性好。

按照本发明的目的，发明人设计了一种专用的单片微型计算机作为自动开关的主电路、按技术性能的特定要求设计系统程序，用汇编语言写入芯片的ROM，系统的运行检测和控制由设计的主程序和若干个子程序来实现，计算机按分时操作原理，以扫描的形式接受各输入状态和用户程序的数据。其工作方式简单、直观，并能保证可靠运行。单片微型机还配置有高稳定度的晶体振荡器，通过时间预调整器的微调电容调整日计时精度。晶体振荡器可选用3.072MH_Z、4.194MH_Z或是32.768KH_Z等频率石英晶体振荡器。

本发明的时间开关设计有多个通道，作为电能计量控制及各种应用场合下的时间设定和控制用。例如设计成四个通道的，其中二个通道可作为复费率电度表“峰”时段和“谷”时段任意时间分段的设定和控制（定时）用，可以按日或按周循环，并可对周未和周日进行分开或不分开“高峰”和“低谷”负荷的电能计量；一个通道设计有最大需量电度表的需量积算周期的设定和控制的功能；余下的一个通道可设计成作为电力定量器控制或其它型式的电能计量用的时间开关。

上述设计的通道也可以作为其他各种型式的电负载及电力负荷监控装置用。

上述的通道也可以作为生产工艺过程的定时、计时控制及定时与定数组合的程序控制用，实现定时的周期可按秒、分、时、日、周或一周中任意时间的控制。

上述通道的输出控制型式可以由继电器控制输出，也可以由集电极电平输出。

本发明的时间开关设计有直读式键盘输入的编程方式，直观、易于掌握，而且程序改变也灵活方便。键盘以插销座与主电路连接。

时间开关的时间显示装置选用六位七段发光二极管或液晶显示器显示。