[实用新型]多功能卡式电能表

说明书

本实用新型属于电子技术在电能测量方面的应用。适用于电力商业化管理（电力象普通商品一样，先交钱购买，然后才能使用）中，测量单相、三相电力线路中的有功电能，控制和管理电力用户的用电。

众所周知，目前所使用的86系列感应式电能表只能测量和记录电能。电表在安装后，电网便一直向用户供电，电费的收取则由电管部门派抄表员逐月登门抄表通知用户缴纳电费。这种运作方式十分繁杂，不但需大批人员去抄表，而且拖欠电费的现象也很普遍，以致电力资金不能及时回笼。近来出现的一些所谓自动计费的电能表均存在一些不足之处。如中国专利申请号93218502.9的装置就有如下弱点：1、电路开关通断能力小，触点极易烧蚀，沾结，造成该装置自动计费失灵。2、计量不准确，该装置的干簧管处于闭合区间出现电网停电现象时，其自动计费的装置就多减去用户一个量的电，使用户蒙受损失。

本实用新型旨在提供一种能改变现有用电管理运作方式，集电力计量、自动计费与电路控制为一体，具有过电流、过电压、漏电保护功能，计量准确，动作灵敏可靠，寿命长，节电效果显著的自动计量控制装置。

本实用新型主要由电能测量记录装置，自动开关，智能IC卡自动计费系统和空载电压线圈不耗电的开关电路构成。

所述电能测量记录装置由现有普遍使用的86系列感应式电能表的电能测量记录装置和安装在该装置计度器上的磁接近开关KR组成。

下面结合附图说明对本实用新型详述如下：

图1为磁接近开关结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

如图1所示，在86系列感应式电能表的计度器的支架（6）与铭牌（5）之间加装一支承件（3），在支承件（3）上装2只干簧管（2），在小数位或个位（本说明以小数位为代表）数码轮（1）上安装一块小磁钢（4）。这样计度器与干簧管就组成了一只具有2对动合触点KR1、KR2的磁接近开关KR。每当用电1kwh，磁接近开关KR作一次吸合与释放的工作。

如图2所示，③是自动开关。它主要由继电器K1、K2和双向可控硅SCR5组成的主开关；整流桥Z5，电容C7、电阻R10组成的开关电源；单相可控硅SCR4、电容C5、二极管V4组成的电子开关；速饱和电流互感器TA2、TA3，分流电阻RS，整流桥Z4、Z6，电压开关二极管V5，按钮开关SB1、SB2，电容C4、C7，电阻R9、R10组成的触发电路构成。其中触发电路分为：1、由TA2、Z4、C4组成的漏电保护触发电路。2、由C7、R9、R10、V5与漏电保护触发电路共同组成的过电压保护触发电路。3、C7、R9、R10、SB1、SB2与漏电保护触发电路组成的手动触发电路。4、由TA3、RS、Z4、与C4组成的过电流保护触发电路。

自动开关的工作原理按功能分述如下：1、漏电保护动作。当电路有漏电流，TA2输出交流电压，经Z4整流，C4滤波后变换成直流电压，加在SCR4的控制极上，SCR4导通，主开关的继电器K1、K2线圈得电，K1、K2的动断触点断开，电路被切断。这样就实现了漏电保护的自动断路。2、过电压保护动作。R9与V5串联后并联在Z5的交流输入端，当电路发生过电压现象，V5导通，使穿过TA2的线路电流失去平衡，漏电保护触发电路触发SCR4，使主开关吸合动作，而达到断开电路。3、过电流保护动作。当电路流过的电流超过最大允许电流时，TA3将从RS上获得的电流信号转换为电压信号，经Z6整流，C4滤波后触发SCR4，从而达到自动开关吸合动作，断开电路。4、手动触发断开电路的实现是由并联在V5两端的SB2来工作的。按下SB2，便象过电压保护动作一样将电路断开。从图中可以看出，自动开关利用了漏电保护动作原理对自身进行自锁。当电路因过电流（包括短路）、过电压、漏电等原因使自动开关动作后，立即自锁而不自动复位。要使自动开关释放，必须将按钮开关SB1揿下，使SCR4的控制对极地短路。

自动开关的主开关由继电器K1、K2与双向可控硅SCR5组成，K1的作用是将电路接通与断开，而K2与SCR5是用来消除K1的触点在负载条件下（包括短路）断开与接通电路时产生电弧的，K2是SCR5的触发电路。这种由电磁式继电器或接触器与无触点开关结合使用，就使开关具过载能力强，极限通断能力大，即使在负载短路情况下，自动开关将电路断开时也不会产生触点烧蚀现象。利用SCR5消除电弧是使K1吸合动作超前K2吸合动作一个时间t（断开电路）和K1释放滞后K2释放一个时间t（接通电路）来实现的。

由于触发电路不需工作电源，所以自动开关在电路处于正常工作时不耗电。