Электронный счетчик электрической энергии

 

Г

P

I.-1 ., че::. ая (1176 573

ОПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл. (22) Заявлено 060875 {2I) 2160787/18-21 с присоединением заявки Я (23) Приоритет—

G 01 R 21/06

Государствемиый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 2503.79. Бюллетень № 11 (5З) УДК 621.317. .016.25 (088.8) Дата опубликования описания 250379 (72) АВтоРИ

НЗОбрЕтЕННя Р.A.Ахмеджанов, В.Г.шахов и х).В.Чистяков

P1) Заявитель

Омский институт инженеров железнодоро>иного транспорта (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, к устройствам для измерения мощности и электрической энергии и может быть использовано в электрических сетях различного назначения.

Известен электронный счетчик электрической энергии, который содержит множительное устройство, входы которого через измерительные преобразователи тока и напряжения подключены к контролируемой сети, а выход присоединен к входу интегратора с узлом сброса. Выход последнего соединен с входом счетчика импульсов. Напряжение, пропорциональное мощности в контролируемой сети, с выхода множительного устройства подается на вход интегратора. Когда напряжение на выходе интегратора достигает порогового значения, узел сброса срабатывает и возвращает интегратор в исходное состояние, подавая одновременно импульс на счетчик импульсов (1) .

Этот электронный счетчик имеет невысокую точность из-за недоучета энергии, протекающей во время сброса интегратора, и из-за неидеальности процесса интегрирования за счет влияния на него дрейфа операционного усилителя, входящего в состав интегратора. Кроме того, при выполнении устройства сброса. на электронных элементах вносится дополнительная погрешность, обусловленная остаточными параметрами этих элементов в ключевом режиме, использование же электромеханических устройств резко снижает надежность и быстродействие счетчика. Устройство не.измеряет энергию, протекающую в противополокном направлении.

Известен также электронный счетчик электрической энергии, содержащий множительное устройство с подключенньпж íà его входы измерительными преобразователями тока и напряжения, прямой и инверсный выходы которого присоединены к переключаетаям входам первого коммутатора. Выход первого коммутатора через интегратор соединен с входами пороговых элементов, соединенных через элемент ИЛИ. с входом триггера. Выход последнего подключен к управляющему входу первого коммутатора и к входу второго комчутатора, переключаемые выходы которого соединены с входами первого и второго счетчиков импульсов. 3а счет триггера осуществля тся операция

65 357 двойного интегрирования путем управ"ления первым коммутатором и переключение счетчиков импульсов при изменении направления перетока энергии с помощью второго коммутатора (2), Однако электронный счетчик не указывает направление перетока энергии .

Это снижает достоверность учета энергии, особенно при частых и случайных изменениях направления ее протекания.

После кратковременных исчезновений напряжения питания счетчика или под действием помех на входе триггера возможен сбой в работе всего устройства из-за неправильного подключения счетчика импульсов, что снижает точность учета и надежность регистрации энергии. Кроме того, за счет неидеальности множительного устройства на его выходе может появиться напряжение смещения при отсутствии потоков энергии, что приведет к явлению 20 с амоход а.

Цель изобретения - повышение точности регистрации информации.

Это достигается тем, что в электронный счетчик электрической энергии, 25 содержащий множительное устройство, входы которого подключены к измерительным преобразователям тока и напряжения контролируемой сети, прямой и инверсный .выходы — к переключаемым входам первого коммутатора, выход которого через . интегратор соединен с входами пороговых элементов, соединенных через элемент ИЛИ с входом триггера, выход которого подключен к управляемому входу первого коммутатора и к входу второго коммутатора, переключаемые выходы которого соединены с входаья первого и второго счетчиков импульсов, дополнительно вв едены последовательно соединенные поляр- 40 ный релейный элемент с регулируемой зоной нечувствительности, нуль-орган и узел сброса, Вход полярного релейного элемента с регулируемой зоной нечувствительности соединен с одним 45 из выходов множительного устройства, а выход - c управляющим входом второго коммутатора и входом нуль-органа, выход которого подключен к входу узла сброса, который непосредственно 50 подключен к сбросовому входу интегратора, Этот электронный счетчик не нуждается в дополнительной маркировке перед каждым измерением, заключающей- 55 ся в том, что устанавливается связь между направлением протекающей в конт ролируемой сети энергии и подключением соответствующего счетчика импульсов. После кратковременных исчезновений напряжения питания или при воэдей. ствии импульсных помех не происходит нарушений в регистрации энергии, проявляющихся в том, что счетчик импульсов, регистрирующий до этого, например энергию положительного направления, 65

3 4 начал бы регистрировать энергию отрицательного направления. Введение регулируемой эоны нечувствительности позволяет устранить явление самохода.

На чертеже представлена структурная схема электронного счетчика.

Он содержит измерительные преобразователи 1, 2 тока и напряжения, множительное устройство 3, первый коммутатор 4, интегратор 5, пороговые элементы б и 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, второй коммутатор 10, счетчики импульсов 11 и 12, полярный релейный элемент 13 с регулируемой зоной нечувствительности нуль-орган

14 и узел сброса 15. Входы множительного устройства 3 соединены соответ-. ственно с выходами измерительных преобразователей 1 и 2 тока и напряжения, а прямой и инверсный выходы подключены к переключаемым входам первого коммутатора 4, выход которого через интегратор 5 соединен с входами пороговых элементов б и 7. Выходы последних соединены через элемент HJIH 8 с входом триггера 9, выход которого присоединен к управляющему входу первого коммутатора 4 и к входу вто- . рого коммутатора 10, переключаемые выходы которого подключены к входам счетчиков импульсов 11 и 12, Один из выходов множительного устройства

3 соединен также через последовательно включенные полярный релейный элемент 13 и регулируемой зоной нечувствительности и нуль-орган 14 входу узла сброса 15, который непосредственно подключен к входу интегратора 5.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на входах множительного устройства 3 сигналов, пропорциональных току и напряжению в .контролируемой сети, на прямом и инверсном его выходах образуются сигналы, пропорциональные мощности, разного знака. Один из этих сигналов подается через первый коммутатор 4, на, интегратор 5. Когда выходное напряжение интегратора 5 достигает определенного значения, срабатывает, например первый пороговый. элемент б и сигнал через элемент ИЛИ 8 поступает на триггер 9, который вырабатывает импульс, поступающий через второй коммутатор 10 на.один из счетчиков импульсов, например на счетчик

11. Сигнал с выхода триггера 9 поступает также на управляющий вход первого коммутатора 4, который подключает к интегратору 5 второй выход множительного устройства 3, после чего-интегрирование ведется в противоположную сторону до достижения порога срабатывания второго порогового элемента 7. Триггер 9 возвращается в исходное состояние и процесс интегрирования повторяется. Выбор подклю3573

Формула изобретения

Составитель П.Лягин

Техред Н.Бабурка

Корректор С. Патрушева

Редактор Л.Шмелькин

Тираж 1089 Подписное

tIНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 1610/56

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

5 65 чаемого счетчика определяется полярным релейным элементом 13, который, в з ависимости от пол ярности выходн ого сигнала множительного устройства 3, определяет положение Коммутатора 10.

При изменении направления протекания энергии коммутатор 10 подключает к выходу триггера 9 другой счетчик, например счетчик 12. Если сигнал от множительного устройства 3 меньше зоны нечувствительности полярного релейного элемента 13, последний переходит в нулевое состояние и нуль-орган 14 вырабатывает сигнал на узел сброса 15, который шунтирует емкость интегратора 5. Это позволяет ликвидировать самоход с =етчика.

Электронный счетчик электрической энергии, содержащий множительное устройство, входы которого подключены к измерительным преобразователям тока и напряжения контролируемой сети, прямой и инверсный выходы — к переключаемым входам-первого коммутатора, выход которого через интегратор соединен с входами пороговых элементов, соединенных через элемент ИЛИ с аходом триггера, выход которого подключен к управляемому входу первого коммутатора и к входу второго комму5 татора, переключаемые выходы которого соединены с входами первого и второго счетчиков импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регистрации информации, в него введены последовательно соединенные полярный релейный элемент с регулируемой зоной нечувствительнос--" ти, нуль-орган и узел сброса, вход полярного релейного элемента с регулируемой зоной нечувствительности соединен с одним из выходов множительного устройства, а выход — с управляющим входом второго коммутатора и входом нуль-органа, выход которого подключен к входу узла сброса, который подключен к сбросовому входу интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1807581 кл. G 01 R 21/00, 1968.

2. Патент Швейцариию Р 535435, кл. G 01 R 21/Обг 1973 °