專利名稱：交流電路在線檢測(cè)電路和裝置的制作方法
一種在線檢測(cè)交流電路是否短路、斷路或檢測(cè)負(fù)荷大小、阻抗大小、電抗大小及其他電量，特別是用于電度表偷電監(jiān)測(cè)及交流電路在線負(fù)荷值檢測(cè)或負(fù)荷短路無損保護(hù)的電路和裝置。
帶電在線對(duì)交流電路的負(fù)荷進(jìn)行檢測(cè)是對(duì)電路進(jìn)行控制和保護(hù)的條件。公知對(duì)交流電路狀態(tài)的檢測(cè)都是對(duì)電路自身各物理量的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的。這些方法在有些場(chǎng)合會(huì)使電路復(fù)雜化，比如，要通過隨機(jī)變化的電壓、電流來測(cè)得負(fù)荷大小，就需要復(fù)雜的控制和計(jì)算，比如，要檢測(cè)電度表電流線圈在被偷電時(shí)被短路，也會(huì)十分復(fù)雜。這些方法應(yīng)用于無損保護(hù)時(shí)更會(huì)無能為力。比如在交流電路供電過程中測(cè)量負(fù)荷大小或是否短路，如果從測(cè)量電路自身電流、電壓來判斷，那么當(dāng)測(cè)得大電流還未作出反應(yīng)時(shí)，也許電路中的控制器件已經(jīng)燒毀。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種能在線測(cè)量負(fù)荷大小及其他參數(shù)的電路和裝置，它不是在線通過測(cè)量電路自身的電參量，而是在線測(cè)量獨(dú)立的專用測(cè)試信號(hào)源的加至負(fù)載上后的電參量從而測(cè)量負(fù)荷大小，這種電路在用于無損保護(hù)時(shí)，可以在交流電每個(gè)供電周期進(jìn)行供電前進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)在負(fù)載阻抗小于一個(gè)設(shè)定值時(shí)不供電;在用于電度表偷電監(jiān)測(cè)時(shí)，能周期性地對(duì)電流線圈是否短路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。


圖1給出了本發(fā)明的原理框圖。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的[1]是專用測(cè)試信號(hào)源，[2]是切換和測(cè)量單元，Z是被測(cè)負(fù)荷，"A""B"是被測(cè)電路的兩個(gè)端點(diǎn)。當(dāng)"A""B"兩端的交變電源(電流或電壓或其他電量)在某一特定時(shí)刻時(shí)，專用測(cè)試信號(hào)源[1]通過切換和測(cè)量單元[2]瞬時(shí)(很短時(shí)間內(nèi))加在負(fù)荷Z上，同時(shí)切換和測(cè)量單元[2]對(duì)專用信號(hào)源的流至負(fù)荷的電量(電壓、電流、相位等)進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算和判斷，從而間接測(cè)出負(fù)荷Z的大小或其是否被短路及其他被測(cè)電路的電抗、阻抗及其他電量的大小。
本發(fā)明有一個(gè)專用測(cè)量信號(hào)源[1]，有一個(gè)切換(或接入)和測(cè)量單元[2]，其特征是a、電路和裝置對(duì)被測(cè)負(fù)荷各種電量的測(cè)量不是通過對(duì)電路已有電量的測(cè)量獲得而是通過另外的專用測(cè)量信號(hào)源周期地很短時(shí)間地接入負(fù)荷電路后測(cè)量專用信號(hào)源流經(jīng)負(fù)荷的電量(電流、電壓、相位等)實(shí)現(xiàn)的，b、專用測(cè)量信號(hào)源接入負(fù)荷電路是在被測(cè)電路交變電源周期地處在某一特定時(shí)刻在很短時(shí)間內(nèi)完成的。
本發(fā)明由于采用獨(dú)立的專用測(cè)試信號(hào)源，周期地對(duì)電路負(fù)荷進(jìn)行測(cè)量，使得測(cè)量、計(jì)算、判別大為簡(jiǎn)化，使得對(duì)負(fù)荷的測(cè)量可以在在線的情況下用小功率的專用測(cè)試信號(hào)源代替原有功率交變電源，從而能有效地對(duì)負(fù)荷包括短路在內(nèi)進(jìn)行無損檢測(cè)。它可以廣泛用于交流電路的在線負(fù)荷檢測(cè)及交流電路的監(jiān)控和保護(hù)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，專用信號(hào)源是在電路交變電源過零瞬間接入負(fù)荷電路的;專用信號(hào)源產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)是一個(gè)極窄的脈沖信號(hào)。
本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，專用信號(hào)源是將電路交變電源變換整形成與電路交變電源同步的方波，再將該方波直接送一個(gè)異或門的一個(gè)輸入端，同時(shí)將該方波經(jīng)延時(shí)一個(gè)很短時(shí)間后再送該異或門的另一個(gè)輸入端，由該異或門產(chǎn)生一個(gè)與交變電源同步的且總在過零處產(chǎn)生的脈沖，再經(jīng)輸出電路產(chǎn)生專用測(cè)量信號(hào)源。
一個(gè)用于電度表防偷電監(jiān)測(cè)的電路和裝置框圖由圖2給出。線包L是電度表的電流線圈，[1]是專用信號(hào)源，通過偶合單元[6]周期地偶合到電流線圈L上，同時(shí)通過偶合單元[7]送測(cè)量判別電路[2]。當(dāng)電流線圈L在偷電情況下被短路時(shí)，[2]將同步測(cè)試不到信號(hào)源發(fā)出的信號(hào)，而電流線圈L沒有被短路時(shí)測(cè)量判別電路[2]將能同步檢測(cè)出信號(hào)源的信號(hào)。[3]是處理計(jì)時(shí)記錄電路，[4]是顯示電路單元。當(dāng)測(cè)量判別電路[2]檢測(cè)不到信號(hào)源信號(hào)時(shí)即開始計(jì)時(shí)并貯存，當(dāng)測(cè)量判別電路[2]檢測(cè)到信號(hào)源信號(hào)時(shí)將停止計(jì)時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電度表偷電的監(jiān)測(cè)。電度表防偷電監(jiān)測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例信號(hào)源[2]發(fā)生的信號(hào)是一個(gè)脈寬很窄的脈沖，并在交流電過零瞬間發(fā)送。顯示單元[4]顯示可以有兩種方式一種是由鑰匙[5]控制顯示-即平時(shí)不顯示偷電時(shí)間，只有當(dāng)鑰匙啟動(dòng)時(shí)才能打開;另一種是常顯示態(tài)。偶合單元[6]、[7]可以是電容也可以用其他如變壓器、電阻等偶合方式。
一種無損短路過載保護(hù)電路和裝置由圖3給出。[1]是專用測(cè)量信號(hào)源，[2]是切換和測(cè)量單元，[8]是設(shè)置、處理或控制、顯示單元。在"A""B"端信號(hào)處在周期的某個(gè)特定時(shí)刻，切換和測(cè)量單元[2]首先切斷"A""B"兩端向負(fù)荷Z的供電通道，而將專用測(cè)量信號(hào)源[1]的測(cè)重信號(hào)加至負(fù)荷Z上，并通過測(cè)量專用測(cè)量信號(hào)加于Z上的電量測(cè)出負(fù)荷Z的大小及其他需要的電量，并送單元[8]進(jìn)行處理。當(dāng)測(cè)得負(fù)荷Z大于某個(gè)值或短路時(shí)，就切斷"A"端向負(fù)荷Z的供電通道，反之則接通"A"端向負(fù)荷Z的供電通道。由于這個(gè)過程總是先測(cè)量判斷，后供電，因此是一種無損保護(hù)技術(shù)。由該電路可以制成永不損壞的保險(xiǎn)。一種無損過載，短路保護(hù)的實(shí)施例切換和測(cè)量單元[2]是在"A""B"兩端間的交流電(電流或電壓)過零瞬間-這個(gè)特定時(shí)刻接通專用信號(hào)源[1]并將該信號(hào)加至負(fù)荷Z的，專用信號(hào)源發(fā)生的專用信號(hào)是一個(gè)很窄的脈沖。構(gòu)成切斷或接通"A"端向負(fù)荷Z供電通路的是電子開關(guān)-由晶閘管或功率場(chǎng)效應(yīng)管，或功率晶體管構(gòu)成。在流過切換開關(guān)[2]的電流為零時(shí)，先對(duì)負(fù)荷Z進(jìn)行測(cè)試，符合供電要求時(shí)再接通下半周期的供電通路。
權(quán)利要求
1.一種在線檢測(cè)交流電路是否短路、斷路或檢測(cè)負(fù)荷大小，阻抗大小，電抗大小及其他電量，特別是用于電度表偷電監(jiān)測(cè)及交流電路在線負(fù)荷值檢測(cè)或負(fù)荷短路無損保護(hù)的電路和裝置有一個(gè)專用測(cè)量信號(hào)源[1]，有一個(gè)切換(或接入)和測(cè)量單元[2]，其特征是a、電路和裝置對(duì)被測(cè)負(fù)荷各種電量的測(cè)量不是通過對(duì)電路已有電量的測(cè)量獲得，而是通過另外的專用測(cè)量信號(hào)源周期地很短時(shí)間地接入負(fù)荷電路后測(cè)量專用信號(hào)源流經(jīng)負(fù)荷的電量(電流，電壓，相位等)實(shí)現(xiàn)的，b、專用測(cè)量信號(hào)源接入負(fù)荷電路是在被測(cè)電路交變電源周期地處在某一特定時(shí)刻在很短時(shí)間內(nèi)完成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路和裝置中某一特定時(shí)刻其特征是交變電源在過零那一瞬間將專用信號(hào)源接入負(fù)荷電路的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述專用信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)其特征是一個(gè)脈寬極窄的脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的專用信號(hào)源其特征是直接將交變電源變換整形成與交變電源同步的方波，再將該方波直接送異或門的一個(gè)輸入端，同時(shí)將該方波經(jīng)延時(shí)一個(gè)很短時(shí)間后再送該異或門的另一個(gè)輸入端，該異或門產(chǎn)生一個(gè)與交變電源同步而且總在過零處產(chǎn)生的脈沖，再經(jīng)輸出電路產(chǎn)生專用測(cè)量信號(hào)源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路和裝置在監(jiān)測(cè)電度表防偷電時(shí)，有專用信號(hào)源[1]，有偶合單元[6]、[7]，有測(cè)量判別電路[2]，有處理計(jì)時(shí)記錄電路(3)，其特征是a、專用信號(hào)源是通過偶合單元[6]偶合到電度表電流線圈L上的，b、電度表電流線圈L同時(shí)接有偶合單元[7]，由它將信號(hào)源[1]通過偶合單元[6]偶合到電度表電流線圈L中未被短路的信號(hào)送測(cè)量判別電路[2]，c、當(dāng)電度表電流線圈被偷電短路時(shí)，測(cè)量判別電路[2]將不能同步檢測(cè)出專用信號(hào)源加在電流線圈上的信號(hào)，這時(shí)啟動(dòng)處理計(jì)時(shí)記錄電路[3]中的計(jì)時(shí)器進(jìn)行偷電計(jì)時(shí)和記錄，反之則停止計(jì)時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偶合單元，其特征是偶合單元(6)和(7)各是一個(gè)電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路和裝置，其特征是偷電累計(jì)顯示單元要有專用鑰匙才能顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述電路和裝置，在作無損短路、過載保護(hù)時(shí)，有專用測(cè)量信號(hào)源[1]，切換和測(cè)量單元[2]，其特征是a、在"A""B"端交變電源處在特定時(shí)刻，切換和測(cè)量單元(2)切斷"A""B"端向負(fù)荷Z的供電通道，而接通專用測(cè)量信號(hào)源[1]，b、通過測(cè)量專用信號(hào)源加至負(fù)荷后的電量，測(cè)出負(fù)荷值，c、當(dāng)實(shí)測(cè)負(fù)荷值小于設(shè)定值時(shí)再接通"A"端向負(fù)荷的供電通道，反之則切斷"A"端向負(fù)荷的供電通道，使之向負(fù)荷周期供電前總是先測(cè)量負(fù)荷的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路和裝置，其特征是，交變電源是在過零瞬間將測(cè)量信號(hào)加在負(fù)荷上測(cè)量負(fù)荷大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路和裝置，其特征是，切斷或接通"A"端向負(fù)荷Z供電通道的是晶閘管，功率場(chǎng)效應(yīng)管或晶體管。
全文摘要
一種在線檢測(cè)交流電路負(fù)荷大小及其他電量，特別是用于電度表偷電監(jiān)測(cè)及交流電路過載短路無損保護(hù)的電路，是通過專用測(cè)試信號(hào)源在特定時(shí)刻周期地測(cè)試負(fù)荷實(shí)現(xiàn)的。它可以廣泛用于交流電路在線負(fù)荷檢測(cè)及交流電路的監(jiān)控和保護(hù)。
文檔編號(hào)G01R11/24GK1089359SQ93100098
公開日1994年7月13日 申請(qǐng)日期1993年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月7日
發(fā)明者潘之凱 申請(qǐng)人:潘之凱