[实用新型]记忆卡式民用预付费电度表

说明书

本实用新型属电能计量预付费议表，特别涉及一种记忆卡式民用预付费电度表。

普通民用电度表不具备预付费功能，收取电费通常是按抄表、记卡、计价然后登门收费等一系列工序进行的，因工作量大且要准确，电力部门须投大量人力物力进行处理。八十年代以来国外意识到采取简化收费方法以及预先收费后供电比传统的先供电后收费对资金周转的重要性。同时，也为解决用户拖欠电费等问题曾一度推出了投币式预付费电度表，如中国专利申请号89201577.2《电度表投币的附加装置》，中国专利申请号88219196.9《投币式自动定量式电能表》，但在具体实施中投入的硬币经常被窃给管理上造成困难。继此，德国西门子公司推出S2S-500型磁卡式预付费电度表，它是一种由测量电子电路和微机处理两部分组成的一体化产品，可记录用电数据、预付费使用情况以及相应控制负荷触点开关，用液晶显示器显示预付费及总KWh数和电池寿命等情况。电子电路和微机的工作电源取自电网，一旦发生停电则以内藏的锂电池作断电保护，表内还附设抗干扰措施以防电网或外界的干扰影响处理数据的可靠性。法国SCHLUMBERGER公司推出的KBA型电子钥匙式预付费电度表是以机械计度器指示总KWh数，以电子钥匙取代磁卡作为编程传递，其余如液晶显示、断电保护、抗干扰等措施与前者基本相同。上述预付电度表由于计费装置常年处于通电状态，元器件使用寿命短，损坏率、故障率相应增高，致使维护费用高；对外界抗干扰能力差，以及停、断电需要电池保护成本高；且受温差和电压波动影响可靠性和稳定性。

本实用新型的目的是提供一种具有无源监控、造价低，不受外界干扰和停电、电压波动、温差等因素影响的记忆卡式民用预费电度表。换装时，也可不必废弃原电度表。

本实用新型的记忆卡式民用预付费电度表，其特征在于：组成售电器的密码开销器(10)包括密码电子钥匙(100)计数器JS(101)，电子钥匙(100)的末端分别与机械计数器JS(101)的激励线圈和携带式启动器的电子锁(110)以接插方式连接；组成携带式启动器的盒式记忆卡(11)包括电子锁(110)和具有记忆作用的永磁保持继电器Cb₂(111)，买电时，开锁器(10)的密码电子钥匙(100)和盒式记忆卡(11)的电子锁(110)、永磁保持继电器Cb₂的激励线圈依次连接、当密码钥匙(100)和电子锁(110)密码相符合促成永磁保持继电器Cb₂呈通态；计费控制装置(12)包括电度表(125)，具有记忆作用的永磁保持继电器Cb₁，启动电路(120)，关断电路(121)，延时讯响电路(123)和识别系统(124)，盒式记忆卡(11)和计费控制装置(12)以接插方式相连接，盒式记忆卡(11)呈通态的永磁保持继电器Cb₂和计费控制装置(12)的启动电路(120)识别系统(124)相连接促成永磁保持继电器Cb₁呈通态经电度表(125)接通负荷，当预付费金额与用电量等值后电度表积数器凸轮开关(127)将延时讯响电路(12)接通，待延时供电时间终了，识别系统(124)和关断电路(121)接通促成永磁保持继电器Cb₁关断，切断负荷。如图1所示，组成售电器的密码开锁器(10)设置于电力管理部门作为预收电费管理装置。用户每付足100KWh电费即可买到一个经过密码开锁器启动为通态的盒式记忆卡(11)。密码开锁器每启开一次的同时与它相连接的计数器JS(101)便累计一个数字，便于电管部门结算。盒式记忆卡(11)是便携式结构，是由永磁保持继电器Cb₂和电子锁(110)组成。永磁保持继电器是一种具有双稳态记忆作用的组件，可以建立两个稳态，它的双稳态建立如图2所示，衔铁片(24)以绞链(22)为中心被永磁体(21)S极吸合，勿须激励场继续存在这种状态会一直保持下去，欲使它向另一状态转变，就必须改变激励场方向，也就是衔铁片(24)按照激励线圈(23)的激励方向与永磁体(21)同为S极所产生的相斥力驱动衔铁片(24)靠向N极。此时若将激励场方向对调衔铁片的方向也随之改变。除去激励场这种状态一直会保持下去。可以看出它所持有的双稳态，一个稳态是衔铁片靠向S极驱动触点开关作″开″的动作；另一个稳态则是衔铁片靠向N极驱动触点开关作关的动作。这里简称为″断态″或″通态″。如图3所示，永磁保持继电器Cb₂的激励线圈(33)共有A、B两个引出端子，给A端通正脉冲；B端为负，衔铁片(32)靠向S极由它驱动触点开关闭合接通，若将激励方向对调共结果亦反之。因此，只要限制负脉冲不进入B端就不能实现Cb₂触点开关闭合接通。如图1所示，盒式记乙卡(11)的永磁保持继电器Cb₂共有两个通路可以引入负脉冲一个是由电子锁控制；另一个是由D₁₁二极管的反向特性来控制，以防非电管部门自行引入负脉冲致使它的状态改变。如图3所示，永磁保持继电器Cb₂还包括由线圈(34)，锁定键(35)、支点(36)和弹簧(37)组成的锁定结构，是为防止外界强磁场或强冲击影响它状态改变造成误动作而设的保护借施。锁定键(35)的端部凹状键板通过支点(36)和弹簧(37)与衔铁片(32)咬合锁定。线圈(33)和线圈(34)是并联连接，因此外加的激励脉冲不论是正或负和施加与否均可促使锁定键(35)吸合或释放。计费控制装置(12)安装在电度表(125)近傍。装置内的永磁保持继电器Cb₁触点开关串接在电度表相线间，负荷的通或断均受控于该继电器。为使计费控制装置工作，用户将买到的通态盒式记忆卡插入计费控制装置接插件内便可启动永磁保持继电器Cb₁触点开关接通负荷为用户提供用电。与此同时一个正脉冲通过二极管D₁₁引入盒式记忆卡(11)将卡由插入前的通态变为断态。变为断态的卡将失去再次启动功能，只有去电管部门付费才能得到恢复。进入正常供电期间和普通电度表同样表内积数器按所用电量以KWh计量。启动工作完毕，计费控制置(12)内的电源全部关断，负荷开关的接触是依靠永磁保持继电器Cb1的记忆状态保持。Cb₁的结构如图4所示，它的激励线圈(45)是由A、B两组线圈并绕组成。A线圈尾和B线圈头连接成共用点为负端，正脉冲由A线圈头输入，促使衔铁片(44)驱动触点开关向通的方向偏转；若将正脉冲由B线圈尾输入，衔铁片(44)则驱动触点开关向反方面偏转。另外，为了触点开关可靠接触，由激励线圈(45)以绞链(46)为中心激励衔铁片(44)驱动设有凸峰垫块(41)的滑板(42)在固定的滑轨(43)上作横向移动，触点开关簧片(40)受力于凸峰垫块(41)的支撑合拢接触。反之，衔铁片(44)若向反方向移动，簧片(40)将滑下凸峰垫块(41)失去支持力复位关断。当用电量达100KWh，即预付费金额与用电量等值时，电度表积数器(126)便通过凸轮传动通过K₁(127)将延时、讯响电路电源接通，延时供电时间为3小时，在延时期间讯响器发出断续讯响催促用户换卡，若在3小时内换上通态盒式卡，延时、讯响中止，用户可以继续用电。否则，延时终了，识别系统(124)和关断电路(121)接通启动永磁保持继电器Cb₁关断，切断负荷。在计费控制装置(12)内还设有识别系统(124)，它可对下列各种不同情况作出相应反应，(一)负荷已接通在正常供电期间：(1)在此期间若将盒式记忆卡取出，不会影响正常供电，也不影响用电量达100KWh后的延时、讯响和关断负荷后各项程序进行；(2)若在此期间为接续用电或因误将通态卡插入：不会影响正常供电，在插入的同时也不会改变卡的记忆状态，须待用电量达100KWh时，才会将备用的或误插的卡由通态转变为断态，示知下一轮100KWh开始计量，此时延时、讯响电路不工作，负荷开关继续接通；(3)在此期间如果出现停电：本装置可依从电网有电即供，无电即停不受任何影响。(二)用电量已达100KWh，延时供电尚末终了，(1)在此期间插入断态卡：不能改变延时讯响和延时终了断电等程序进行；(2)若插入通态卡：首先将卡由通态转变为断态，示出下一轮100KWh开始计量，延时、讯响中止，Cb₁负荷开关不间断继续接通；(3)在此期间正逢停电：延时、讯响中断，负荷开关关断，待电网再度恢复送电，用户将得不到用电，须用通态卡从新启动。