[其他]多功能電力計量儀

無效

• 申請號: 87210684
• 申請日: 1987-10-31
• 公開（公告）號: CN87210684U
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 武秀軍
• 申請（專利權）人: 武秀軍
• 主分類號: G01R11/56
• 分類號: G01R11/56
• 代理公司: 遼寧專利事務所
• 代理人: 李宗津

本實用新型是一種電力計量儀表，可以分段定時計量電力消耗。

當電力供應緊張時，電力管理部門要對用戶限量，使其定量用電，超定量加價收費。但是這種辦法只能控制總用量，不用控制高峰用電量，因為用戶可以根據自己的實際情況任意挪串用電指標，造成電網負荷波動很大，有時電力比較富裕，有時電力非常緊張，特別是高峰時間電力明顯不夠用，直接影響了電網的電壓，周波，有時甚至不得不拉閘限電。

本實用新型提出的電力計量儀表可以分段定時計量電力消耗，輔以高峰時間高價，低谷時間低價，超定量加價等規定，限制高峰時間用電，鼓勵低谷時間用電，從而達到平衡電網負荷，節省用電，改善電力緊張狀況的目的。

本實用新型是一種由各種電子元件組成的電力計量儀表，該儀表由電量信號形成電路（圖1），定時電路（圖3），整定和超定量計量電路（圖4），高峰和低谷時間計量電路（圖5）及電源電路（圖6）組成，電量信號形成電路由一個光電組合器件LJ和兩個反相器IA₁、IA₂組成，計算電量消耗的轉盤從光電組合器件IJ的發射信號部分和接收信號部分之間轉過（圖2），轉盤上開有一個小孔，轉盤每轉一圈，光電組合器件IJ就輸出一個負脈沖信號，經反相器IA₁、IA₂整形輸出兩個對應于轉盤轉數的脈沖信號CP₁、CP₂。定時電路由門電路IG₆、IH₄、IH₃、IB₁、IB₂、IB₃、IB₄、IC₁、IC₂、IC₃、IC₄、IA₃、IA₄、IA₅、IA₆、譯碼器IE、IF，整定開關1K～16K，二極管D₁～D₈、三極管BG₁、BG₂及光電二極管LED₁、LED₂及LED數字鐘組成，門電路用來接收處理電信號，整定開關用來確定高峰時間、低谷時間、日用電量和高峰時間最高用電量。整定和超定量計量電路由門電路ID₃、ID₄、IG₁、IG₂、IG₃、IG₄、IG₅、IM₁、IM₂、IH₁、IH₂、II₂、II₂、整定開關21K～26K，計數器IJ₁～IJ₃、IK₁～IK₃，計數器J₁A、J₂B，繼電器J₃，二極管D₉～D₄₁、三極管BG₃～BG₁₀，光電二極管LED₃、LED₄組成，該電路可以確定每日的用電量并將超出部分準確記錄下來。高峰、低谷時間計量電路由電磁計數器J₅D、J₄C、門電路II₃、II₄二極管D₄₂、D₄₃、三極管BG₁₁－BG₁₄等組成，該電路用來分別計量高峰和低谷時間的電力消耗。電源電路由一個有一個初級線圈，兩個次級線圈的變壓器TB、兩個由二極管D₄₆～D₅₃組成的橋式整流電路，集成穩壓器IL及電容C₃～C₆等組成，該電源電路將市電變壓和整流，輸出低壓直流電供門電路，電磁計數器等電子元件使用，為提高定值精度，整定開關最好采用數字電路拔盤開關。在本實用新型中使用的各種門電路采用CMOS電路。當電力消耗發生時，如圖2所示，轉盤每轉一圈，轉盤上的孔和光電組合器件IJ重合一次，光電組合器件IJ輸出一個負脈沖信號，這個信號經過IA₁、IA₂二個反相器整形，輸出二個對應于轉盤轉數的脈沖信號CP₁、CP₂。定時電路的各輸入端分別輸入LED數字鐘（圖3中未畫出）的筆劃信號，這里的數字鐘要求是共陰極顯示屏，當數字鐘分個位為〔0〕時，其筆劃信號d為高電平，g為低電平，g經IG₆反相后加至與門IH₄，IH₄二個輸入端均為高電平，輸出為高電平，再經C₂、R₁₄微分電路輸出一個脈沖信號CT，因每隔10分鐘，分個位出現一次〔0〕，故每隔10分鐘輸出一個CT脈沖信號，當數字鐘時個位，時十位均為〔0〕時，時十位筆劃段f為高電平，時個位筆劃段a、b、d、e、f為高電平，g為低電平，譯碼器IF零線輸出為高電平，與門IH₃輸出高電平，經C₁、R₁₃微分電路輸出一個脈沖信號DT，因每隔24小時，數字鐘時個位，時十位同時出現一次〔0〕，故每隔24小時，輸出一個DT信號。1K、2K和5K、6K分別為二套相同的高峰起始時間整定開關，當數字鐘時個位，時十位的數值與整定值相同時，門電路IB₁或IB₃輸出低電位信號，觸發由IA₃、IA₄組成的雙穩態觸發電路，IA₃輸出的高峰信號AT為高電平，IA₄輸出的低電平信號使三極管BG₁飽和導通，高峰時間顯示LED₁燃亮。3K、4K和7K、8K分別為二套相同的高峰中止時間整定開關，當數字鐘時個位，時十位數值與整定值相等時，IB₂或IB₄輸出低電平信號，觸發由IA₃、IA₄組成的雙穩態電路，使IA₃輸出的高峰信號AT為低電平，IA₄輸出高電平信號，BG₁截止，高峰時間顯示LED₁熄滅、9K、10K和13K、14K為兩套相同的低谷起始時間整定開關，當數字鐘時個位，時十位的數值與整定值相同時，IC₁或IC₃輸出低電位信號，觸發由IA₅和IA₆組成的雙穩態電路，IA₅輸出的低谷信號BT為高電平，IA₆輸出的低電平信號使BG₂飽和導通，低谷時間顯示LED₂點亮。11K、12K和13K、14K是二套相同的低谷中止時間整定開關，當數字鐘時個位、時十位數值與整定值相同時，IC₂或IC₄輸出低電位信號，觸發由IA₅和IA₆組成的雙穩態電路，IA₅輸出的低谷信號BT為低電平，IA₆輸出高電平信號，BG₂截止，低谷時間顯示LED₂熄滅。由于整定開關有兩套，所以有二段定時時間，兩段定時時間應串開，予定日電力消耗值由圖4的電路確定，如予定每日表盤轉數為18300轉，將整定開關24K拔到〔1〕，25K拔到〔8〕，26K拔到〔3〕，電量信號形成電路中產生的CP₂脈沖信號經反相器IG₅及IM₁、IM₂10分頻直接加入由IK₁～IK₃組成的三位十進制計數顯示器，在定時電路輸出的DT信號到來之前，計數器達到整定值18300時，撥盤開關24K～26K輸出均為高電平，IH₂輸出高電平，經D₁₅觸發由IG₃、IG₄組成的雙穩態觸發電路，使IG₄輸出由低電平轉為高電平，與非門II₂打開，電量信號形成電路輸出的CP₁通過II₂門，R₁₆、BG₅、BG₆組成的驅動電路加至日超電量計數器B中計數，每來一個CP₁脈沖，計數器B就計一個數，同時IG₃輸出為低電平，BG₁₀飽和導通，日超顯示LED₄點亮，ID₃輸出為高電平，BG₇、BG₈飽和導通，J₃吸合，驅動報警裝置。當電力相當緊張不允許超定量時，輸出的報警信號、直接驅動繼電保護系統，使負荷開關跳閘，停止供電。當DT信號到來時，通過D₁₆觸發，雙穩態電路，使IG₄輸出由高電平轉為低電平，II₂門關閉，計數器B停止計數，IG₃輸出高電平，BG₁₀截止，日超顯示LED₄熄滅，ID₃輸出低電平，BG₇、BG₈截止，J₃釋放，切斷報警裝置，同時DT信號通過D₁₇使IK₁～IK₃三位計數器清零，為第二天計數做好準備。在24小時內，DT信號未到來之前，IK₁～IK₃計數器來達到整定值18300，IH₂輸出為低電平，II₂門關閉，計數器B不能計數，BG₁₀截止，LED₄熄滅，BG₇、BG₈截止，報警關閉。當需要予定高峰時間電力消耗值時，例如予定高峰時間每10分鐘電表轉盤數為108轉，將21K撥到〔1〕，22K撥到〔0〕，23K撥到〔8〕，在高峰時間內，高峰定時電路輸出的AT信號為高電平，ID₄門打開，CP₂脈沖通過ID₄門加至由IJ₁～IJ₃組成的三位十進計數顯示器，如果在10分鐘定時信號CT到來之前，計數器達到整定數值108，則21K、22K、23K輸出為高電平，IH₁輸出為高電平，通過D₁₄觸發由IG₁、IG₂組成的雙穩態電路，使IG₁輸出由低電平轉為高電平，與非門II₁打開，CP₁通過II₁門及R₁₅、BG₃、BG₄組成的驅動電路加至電磁計數器A（高峰超定量計數器）中計數，每來一個CP₁脈沖，計數器A計一個數，同時IG₂輸出低電平，BG₉飽和導通，高峰超定量顯示LED₃點亮，ID₃輸出高電平，BG₇、BG₈飽和導通，J₃吸合，驅動報警裝置。當CT信號到來時，一路通過D₁₂觸發雙穩態電路，使IG₁輸出由高電平轉至低電平，II₁門關閉，計數器A停止計數，IG₂輸出高電平，BG₉截止，高峰超定量顯示LED₃熄滅，ID₃輸出低電平，BG₇、BG₈截止，J₃釋放，切斷報警裝置。CT信號的另一路通過D₁₃，使IJ₁～IJ₃三位計數器清零，為下一個10分鐘計數做好準備，如果在10分鐘內，CT信號到來時，IJ₁～IJ₃計數器未達到整定值108時，IH₁輸出低電平，II₁門關閉，A不能計數，BG₉截止，高峰超定量顯示LED₃熄滅，BG₇、BG₈截止，報警處于關閉狀態。由于高峰時間內高峰定時信號AI為高電平，與非門II₃打開，CP₁脈沖通過II₃門及R₃₄、BG₁₁、BG₁₂組成的驅動電路加至電磁計數器C（高峰時間電量計數器）中計數，每來一個CP₁脈沖，計數器C計一個數。在低谷時間內低谷定時信號BT為高電平，與非門II₄打開，CP₁脈沖通過II₄、R₃₅、BG₁₃、BG₁₄組成的驅動電路加至電磁計數器D（低谷時間電量計數器）中計數，每來一個CP₁脈沖，計數器D就計一個數。上述各個電路中各種電子元件的用電由電源電路供給圖6中變壓器TB將市電變為二組10伏交流電源，RD₁用于短路保護，D₄₆～D₄₉組成橋式整流電路，其輸出電壓經電容C₃濾波輸出12伏直流電壓，由D₅₀～D₅₃整流輸出的直流電壓經電容C₄濾波，IL集成穩壓器穩壓，輸出直流5伏穩壓電源，LED₅為電源顯示。