3电工电气 (200 No.7)预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的原理及应用摘 要 针对 IC 卡预付费电度表在实际使用中存在的不足设计了一种 IC 卡预付费电度表配用断路器的分励脱扣器分析了预付费电度表发出断电信号后该分励脱扣器的详细工作过程并介绍了该分励脱扣器在单相线路和三相线路中的应用。该设计能最大限度地保障用电安全满足实际应用要求。关键词 预付费电度表断路器分励脱扣器中图分类号TM561 文献标识码A 文章编号1007-3175(2010)07-0034-02王加法吴玲娟郑佳利(杭申控股集团 杭州之江开关股份有限...
3电工电气 (200 No.7)预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的原理及应用摘 要 针对 IC 卡预付费电度表在实际使用中存在的不足设计了一种 IC 卡预付费电度表配用断路器的分励脱扣器分析了预付费电度表发出断电信号后该分励脱扣器的详细工作过程并介绍了该分励脱扣器在单相线路和三相线路中的应用。该设计能最大限度地保障用电安全满足实际应用要求。关键词 预付费电度表断路器分励脱扣器中图分类号TM561 文献标识码A 文章编号1007-3175(2010)07-0034-02王加法吴玲娟郑佳利(杭申控股集团 杭州之江开关股份有限公司浙江 杭州 311234)WANG Jia-fa, WU Ling-juan, ZHENG Jia-liHangzhou Zhijiang Switchgear Stock Co., Ltd, Hangshen Holding Group Co., Ltd, Hangzhou 323, China Abstract: Aiming at insufficiency of IC card prepaid charge kWh meter in actual use, a kind of shunt release of circuit-breaker to fit the meter was designed, analysis was made on detailed working process of the shunt release after electric breaking signal generat-ed by prepaid charge kWh meter, and introduction was made to the shunt releases application in single phase and three phase lines. The design can maximumly ensure power use safety to meet actual application requirements. Key words: prepaid charge kWh meter; circuit-breaker; shunt releasePrinciple and Application of Shunt Release of Circuit-BreakerFitted to Prepaid Charge kWh Meter作者简介王加法(1969- )男工程师大专主要从事低压电器的设计开发工作 吴玲娟(1966- )女工程师中专主要从事低压电器的设计开发工作 郑佳利(1983- )男助理工程师本科主要从事电气智能化产品的开发工作。0 引言随着人们生活水平的不断提高和工业自动化的迅速发展对电能的需求越来越大因此各相关部门对电能需进行科学的管理。传统的机械电表已不适应现代化的生活方式特别是在商业住宅、公寓、高校和店面房等用电密集的场所尤其需要智能化的管理。目前已有较多的用电场所使用IC卡预付费电度表来实现电能的收费和管理及控制。IC卡预付费电度表是先付费后使用的用电方式为电能管理部门解决了抄表难收费难和人力资源量大的问题预付费电度表的使用使管理部门从繁重而烦琐的管理方式中解脱出来有更多的精力去规范电能的使用提高服务质量和管理水平为社会提供更多的电能资源。IC卡预付费电度表在实际使用中是先将IC卡中的电量输入电度表电度表内用电量至剩余量达到报警门限时即发出报警信号电用完后电度表内继电器断开停止用户供电[1]。此时用户虽已断电但用户线路未与进线电路完全隔离电度表本身与进线电路未断开电度表还在继续运行存在能源消耗和一定的安全隐患。在一般使用中大多采用断路器来作为电度表与用电线路的隔离和线路的过载短路保护及用户线路的不频繁接通与分断但普通的断路器在IC卡预付费电度表内无电量的情况下能接通和分断线路使电度表仍有可能处于带电状态因此设计一种性能和保护功能完善的能与预付费电度表配用的断路器的分励脱扣器 也是断路器保护功能研究中的一项重要内容。预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的原理及应用 35电工电气 (200 No.7)1 分励脱扣器工作原理分励脱扣器的具体工作原理如图1所示。L N当IC卡预付费电度表有剩余电量时控制端K有电压信号该电压信号经二极管D2整流电阻R1和R2降压、限流电容C1滤波后送到三极管VT1基极使三极管VT1导通三极管VT2基极为低电平三极管VT2截止分励脱扣器不通电这时断路器可以合闸用户可以用电。当IC卡预付费电度表剩余电量用完时控制端K无电压信号三极管VT1基极为低电平三极管VT1截止L相电压经二极管D1整流电阻R3和R4降压、限流给电容C2充电当充到高于稳压管VZ2的导通电压时稳压管VZ2导通三极管VT2也导通分励脱扣器通电断路器分断用户断电。断路器分闸后分励脱扣器也同时断电防止分励脱扣器长期通电而烧毁此时如用户再次手动合闸断路器控制电路会经过对电容C2的充电延时后再次分闸提醒用户给IC卡预付费电度表充值。当预付费电度表重新充值成功后IC卡预付费电度表又会重新接通K控制端动作过程与IC卡预付费电度表有剩余电量时相同这时分励脱扣器不通电用户可以合闸断路器。电路中RV是压敏电阻起雷击保护作用防止雷击高压脉冲对控制电路中的二极管、三极管等电子元件造成损害。图中所示为应用于单相电路中该电路同样适用于三相电路。2 分励脱扣器的具体应用单相应用时的接线 分励脱扣器电路原理图接线所示。断路器安装于用户的进线端出线端接IC卡预付费电度表断路器分励脱扣器的控制端K接至IC卡预付费电度表的控制端。如IC卡预付费电度表未设置该控制端也可接至IC卡预付费电度表的相线中的虚线 结语本文对IC卡预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的工作原理进行了论述并对该分励脱扣器的应用作了介绍该设计是在常用断路器的基础上完善的使用户不增加很大成本的前提下最大限度地保障了用电安全。具有该分励脱扣器的断路器特别适用与60 A以上的IC卡预付费电度表配套在农网改造中使用。参考文献[1] 罗杰邹韬平魏丰.机电式IC卡预付费单相电度表的研制[J].微型机与应用1996(12)36-38.收稿日期2010-03-19L N断路器分励脱扣器单相预付费电度表KLN图2 单相应用接线N断路器分励脱扣器三相预付费电度表KL2L3L1L2L3N图3 三相应用接线图预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的原理及应用C2R6+R3R4R5VZ2VT2VT1R2VZ1D3+C1R1D2K接电度表D1L分励脱扣器断路器RVU 预付费电度表配用断路器的分励脱扣器的原理及应用作者王加法 吴玲娟 郑佳利 WANG Jia-fa WU Ling-juan ZHENG Jia-li作者单位杭申控股集团,杭州之江开关股份有限公司,浙江,杭州,311234刊名电工电气英文刊名ELECTROTECHNICS ELECTRIC(JIANGSU ELECTRICAL APPARATUS)年卷(期)2010(7)被引用次数0次 参考文献(1条) 1.罗杰.邹韬平.魏丰 机电式IC卡预付费单相电度表的研制 1996(12) 相似文献(2条)1.期刊论文 张元敏.方如举.ZHANG Yuan-min.FANG Ru-ju 预付费微型断路器分励脱扣器的研究 -电力系统保护与控制2008,36(17) 针对现有微型断路器分励脱扣器的不足,设计出性能良好和保护功能完善的脱扣器是改进微型断路器的确良一项重要内容.分析了预付费微型断路的断电动作过程和详细工作过程.在工作过程分析的基础之上,建立了预付费微型断路器分励脱扣器的动磁铁瞬间动作的动态数学模型.从电路原理图仿真结果来看,此分励脱扣器的电路设计是完全能够满足所需要求的.2.期刊论文 漏电保护断路器等 -电工技术杂志2001(1) 该产品主要用于配电线路及电器设备中对直接或间接接触带电体(包括人体或其他生物触电)而产生的漏电、火灾事故以及绝缘遭到破坏等故障进行有效的保护。另外也可对线路的短路及过载进行保护。该产品适用于交流230V/400V/690V以下额定工作电流为16224A额定漏电电流为10mA1A的电气线路中。作为线路和设备以及人身安全等的保护并可以广泛用于酒店、办公楼、民用住宅以及工业领域等。该产品主要功能特点有①采用电磁式结构更加安全可靠。②漏电电流保护范围广。③壳体采用热固性材料耐热性好抗冲击强度高。④模数化结构标准导轨安装。查询号1001熔断器系列该系列产品主要用于线路和设备的过载与短路保护以及回路的电气隔离等并可以作为某些电气设备的后备保护。该系列产品包括①NH高分断。②DIAZED/DEOZED螺旋式。③Cylindincal柱型。④MINIZED隔离开关。适用于交流230V/400V/690V/1000V以下额定工作电流0.512S0A的电气线路中作为导线和设备的故障保护并可以广泛用于建筑物以及工业领域等。该系列产品的功能特点有①额定分断能力高(最大1.20kA)。②选择性分级配合细(最小至11.25)。③额定功率损耗小(低于IEC标准)。④特性曲线稳定性好并有多种保护功能(gG/gL、aM、aR/gR)。⑤抗老化能力强使用寿命长。查询号1002DTY150预付费电度表系列该系列产品应用IC卡和单片机技术继承了老式电表机械式数显并新添了LED剩余电量显示功能。由于采用计算机管理确保了供电部门和用户双方的利益方便供电部门对用户的管理并保证失卡不失电。由于先购电后用电所以能使供电部门及时收回电费在剩余电量为最后一次购电量的10时报警两次提醒用户及时购电。用完所购电量时可赊电一次方便了用户。该产品的模糊控制技术在频繁断电情况下能确保使用双方不受损失且能限制用户的最高使用功率超过时自动报警并拉闸以提醒用户降低功率。当电度表反转时同样能监测用户用电具有一定的防盗电功能。该产品采用优化设计技术适用范围广泛能自动检测电度表的电路各部分极大方便生产、测试和供电部门检测电度表。查询号1003氧化锌避雷器该产品采用目前先进的过电压保护技术。其核心元件一电阻片主要采用氧化锌制作与传统碳化硅避雷器相比大大改善了电阻片的伏安特性提高了过电压通流能力。该产品用于保护交流电力系统的电气设备免遭大气过电压和操作过电压的损坏。该产品的使用条件有①环境温度为-40℃+40℃。②海拔高度不超过10002000m。③长期施加在避雷器上的工频电压不超过避雷器持续运行电压。④交流系统频率为50Hz或60Hz。查询号1004现场安装式控制器该产品具有如下功能和特点①完成现场与控制室通信只需要一对双绞线从而降低了连线成本。②单一结构中可以包括多回路测控从而降低了硬件和维护成本。③使用数字技术提高了回路精度减少了多元器件间的通信出错。④由于控制器能够与远方的中央控制室进行通信从而改善了仪表的操作。⑤使用HART通信协议很容易与许多其他控制系统设备进行连接。⑥通过采用和修改工厂组态选项减少了组态时间。⑦提供各种类型的I/O使得输入选择具有灵活性。该产品性能指标直流电源输入Vps=14.028.0V 功率4.4W(最大)交流电源输入90264V4763Hz查询号1005kA系列正弦波电源该产品是融合了多项高新技术而开发的产品可广泛应用于航空航天、地面雷达站、舰船、计算机站、军事精密仪器仪表的电源设备。主要功能特点①利用高频变换器的高频变压嚣来取代输出400Hz变压器整机体积小重量轻。②交直交变换器和逆变器的分别闭环控制电气性能优良交直交变换器输出的电压具有相当高的电压稳定性和动态响应速度提高了整机的电源调速率和负载调整率适用于输入电压变化范围宽、负载变化大的场合。③交直交逆变变频器输人电压高工作电流小可减小通态损耗提高整机效率。④采用电流滞环控制两态调制技术逆变嚣输出电压精度高响应快。⑤采用优化波形使逆变器工作频率固定在60Hz便于输出滤波器的优化设计。⑥保护功能完善具有温度监控、过/欠压控制、过流保护、输入过/欠压保护、输出电压保护和远距离关断等功能。⑦采用软关断技术减小了开关损耗开关应力低EMI和噪声小工作频率可以提高一个数量级不仅减小了电路的体积和重量也提高了电路工作的可靠性和电气性能。查询号1006F39功率表和F41B谐波分析仪该组合具备电力配电系统最常用的高级测试能力而其价格能满足用户的预算。该组合能迅速给出平衡三相、三线系统负载韵测量结果只需简单地单相测量就能自动计算并显示三相的读数结果。该组合操作方便按一下键就可以选择电压、电流和功率测量并可根据需要选择波形、谱图和数值。主要功能有①测量复杂电压和电流的rms、峰值和谐波失真总量。②从简单单相测量中自动计算出三线浮地平衡负载的功率(典型值为5的不平衡)。③测量并计算功率因数、kvar、峰值因数、K因数。④显示直至31次的每个谐波。⑤记录最小/最大和平均读数。⑥8个完整测量的数据存储。查询号1007后备式UPS TG系列该产品具备PC机专用UPS的所有功能适用于PC机及其外围设备稳定性高可靠性强。采用了超薄设计有效节省使用空间面板简洁明快先进的高频技术使工作频率高达40kHz。该产品的主要功能特点有①采用SMD(表面安装)技术将PC板上所插电阻、电容、三极管等元件改为SMD贴片安装布线合理减少干扰提高整机可靠性。②安全型充电器既实现了充电的快速性又可以保护电池延长使用寿命。③自我监视即开机时自动模拟断电状况对逆变器、电池等元件及负载自检便于及时发现问题。④自我诊断UPS始终监视电池电压充电过高或放电过深时自动停止充/放电有效延长UPS整机及电池的使用寿命。⑤内置高品质松下蓄电池有效提高UPS的可靠性。查询号1008嵌入式计算机SBS PC/104该产品采用了超大规模极低功率的ASICCMOSIC电路综合了高抗干扰电磁兼容技术、高抗震的叠层栈接技术超小型高精度多层板技术高精密双面SMT技术及大容量固态盘技术使该产品成为嵌人式控制的首选。该产品与IBMPC全兼容可靠性高坚固耐用大大提高应用设备的品质硬件系列标准。模块功能齐全大大缩短产品开发周期可运行软件丰富免去专用开发系统降低开发 成本产品结构标准升级方便延长使用周期。查询号1009multi9直流微型断路器该系列产品主要用于50Hz/60Hz的低压交流系统。因某些场合如建筑的安全照明成套电气设备的自动化控制电解生产程控交换机等经常采用直流电因此需要用直流断路器作为过载和短路的保护装置。该系列中的C32H DC型就是一种直流微型断路器用于低压直流配电系统的线路保护其主要参数为①额定电流140A(40℃时)。②额定电压1P 127V DC2P250V DC。③分断能力符合IEC9472标准1P 10kA(127V)2P 20kA(127V)2P 10kA(250V)。④脱扣特性C型曲线In瞬时脱扣。⑤机械寿命10000次(时间常数L/R0.015s时)。查询号1010ATV08微型变频器该产品是专门为OEM(配套机械厂家)设计的填补了原有产品低端功率不足的问题共分为三个功率系列(0.18kW、0.37kW、0.75kW)均为开环式磁通矢量控制。为了适应不同使用要求在外型设计上有三种不同类型(带散热器方式、不带散热器方式一体式)。该产品具有如下特点①紧凑性外型尺寸小厚度仅为87mm。②简单性使用上和安装接触器一样简单。③安全性配备了无线电滤波器满足EMC标准。④创造性采用APM功率元件。⑤高可靠性在人身及设备安全方面考虑了所有因素。该产品可广泛用于建材、食品及纺织等行业的小型机台配套也可用于水平输送、包装机、制药机等多种小型特殊机器上。查询号1011CD19系列数显变送智能表该产品是一种多功能组合型仪表适用于电力电网、自动化控制系统的现场监测显示和自动化调度远动装置的遥控和遥测其作用是将电力电网中的电参量如电流、电压、三相有功功率、频率等值由CPU控制直接作交流瞬时采样和A/D模数转换后输出标准的电流或电压信号与远距离数据终端RTU相连。仪表的RS232或RS485接口可直接与控制中心进行数据交换实现自动化管理。另外该系列仪表还广泛应用于化工、冶金等行业进行非电量测量、变送及报警输出。目前已具备四大系列①数显电测仪表。②集多电量数显变送于一体的智能表。③超小型体积的电力变送器。④温度、压力、流量等非电量可编程的综合变送器。产品均获得了欧洲的质量认证。该系列通用指标如下①数显精度0.2或0.5级光柱指示分辨率为1.5。②输入标称信号电流05A、电压0100V或任意交直流信号。③允许过载输入20。④显示倍率可变范围宽用户可任意自动设置。⑤辅助电源适用于AC/DC80270V。⑥消耗功率3.5VA。⑦配有RS232或485接口可直接组成微机采集系统。查询号1012小型PLCNeza该产品是Modicon TSX家族的新系列产品I/O点数20点(可扩展到80点)。Neza是一种具有丰富功能的小型PLC它的高速计数、脉冲输出、网络通信、客户化功能块等先进功能使其成为用户实现机器或设备自动化的首选。该产品使中小型机器或设备更容易地实现自动化。用户使用方便只要通过一天的培训用户就可以轻松自如地使用Neza PLC了。该产品的主要功能包括时钟编程、高速计数、脉冲输出、模拟量I/O、脉冲锁存输入、输入时间常数的设定、RUN/SIOP开关、子程序调用丰富的功能块如寄存器、凸轮控制器、步进计数器、定时器、计数器、移位寄存器等。该产品还特别提供一项客户化功能块(Customiced Function Block)服务把用户的算法直接放入功能块以便把它作为一个标准指令来使用。该产品由带CPU的20点体I/O模块与扩展模块构成。本体I/O模块为12点输入8点输出的基本结构I/O类型组合为24VDC输入继电器输出、晶体管输出或继电器、晶体管混合输出220V交流和24V直流两种电源分为带实时钟或不带实时钟两种形式。扩展模块有普通I/O扩展模块和功能扩展模块。前者为12点输入8点输出的扩展结构I/O类型组合与本体I/O模块相同最多可连接3个扩展模块可扩展至80点。后者可以是模拟量I/O扩展模块远程I/O扩展模块高速计数扩展模块。该产品具有先进的编辑工具和软件。PL707编程软件具有中文版Win-dows界面适用于PC机。新一代的手持式编程器中文掌上电脑PL7WinCE更支持中文界面无论是编程、监控、调试还是现场操作都会方便用户。该产品的通信口可支持Modbus、ASCll、Uni-Telway协议。查询号1013智能型万能式断路器该产品适用于交流50Hz额定电压400V、690V额定电流6303200A的配电网络中用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路、单相接地等故障的危害。断路器具有智能化保护功能选择性保护精确能提高供电可靠性避免不必要的停电。过电流脱扣器性能①具有过载长延时反时限、短延时反时限、短延时定时限、瞬动功能可由用户自行设定组成所需的保护特性。②单相接地保护功能。③整定电流Ir显示动作电流显示整定时间、动作时间显示。④过载报警。⑤过热保护微机自诊断。⑥试验功能。⑦负载监控功能。⑧热模拟功能。⑨MCR功能。⑨故障记忆功能。查询号1014HUM8系列塑壳断路器该产品是面向21世纪的高新技术产品设计先进性能可靠高技术指标外形美观体积小采用了微电子技术具有智能化过电流保护功能。该断路器适用于交流50Hz额定电压690V额定电流800A的电力系统中用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的危害也可用来控制电动机不频繁的操作。电子式脱扣器和智能式脱扣器的保护特性使整定精确、方便。智能式脱扣器具有串行通信接口可满足通信组网的“四遥”要求。断路器适用于下列工作环境①周围空气温度一5℃+40℃。②海拔高度2000m。③空气相对湿度在量高温度为+40℃时50在较低温度下可允许有较高相对湿度最热时的月平均量低温度+25℃该月的月平均最大相对湿度不超过90。④污染等级3级。周围空气中无爆炸危险且无腐蚀金属和破坏绝缘的气体和导电尘埃。⑤安装类别为III。查询号1015电力监控模块Powermonitor3000电力监控模块专为供电和用电部门使用适用于各种场合的电力监视及控制装置。Powermonitor3000是传统电力计量及监控装置的换代产品。该模块只要接收电压和电流输入即能检测、记录及显示包括对电力质量进行分析的各种电力数据并可通过多种通信网络与PLC或工作站连接构成完整的电力能源自动化管理监控系统。Powermonitor3000强有力的监控及网络功能使其广泛地应用于发电站、变电站、配电中心、商业及工厂的变电所、电机控制中心等应用场合。查询号1016网络电力仪表DPM系列仪表为网络RTU分布式电力监控系统首选能完全替代变送器直接连接PT、CT交流采样同时测量三相电压、电流、有功、无功、功率因数和频率等参数。具备开关量输入/关量输出电压、电流精度为0.2其他为0.5。RS485通信界面Modous-RTU协议。EPM系列仪表能完全替代变送器直接连接PT、CT交流采样可同时测量三相电压、电流、有功、无功、电能、功率因素和频率等。电压、电流精度为0.5其他为1。RS-485通信界面Modlbus-RTU协议与普通开关柜、配电盘组成智能开关柜。查询号1017Vacon变频器该产品在三相交流电源输入及电动机电压为230V/400V/500V/690V时其功率范围为0.5kW1.5MW。Vacon变频器已获得CE标志认证并完全符合EU规范的EMC测试。该产品具有高抗电磁干扰能力及低电磁波泄露是因其使用具有防护功能的钢外壳、内置AC扼流圈(AC-choke)、RFI滤波器及其他已通过模拟及测试的设计方案。输入端的扼流圈同时也能有效地降低由变频器所产生的电流总谐波畸变率(THD)。高复杂度的开环矢量控制快速的ASIC电路及三相电流的直接测量确保对电动机的动态精确控制并且使变频器能符合各种不同用途的需求如泵及风机、空压机、输送带、卷取机、绞拌机、吊车及起重机、电梯、碎石机等。范围广泛的操作手册通用的控制面板及灵活的PC工具软件使Vaoon变频器使用方便。所有标准系列产品可与配电盘、电力再生、公共直流汇流排等设备配合使用。查询号1018异普电机软起动器通过国标质检该产品是一种多功能电机控制设备既能软起又能软停起停时间可调既能按电压斜坡模式起动又能按限流模式起动还可进行点动控制起始电压可调点动转矩可调起动运行电流可限制具有短路过载断相三相电流不平街及元件过热多种保护有旁路接触器可全压直通运行操作简单维护方便。该产品率先通过国家电力电子产品质量监督检验中心国标质检是传统起动设备的换代产品。电源380V15。电机15375kW。联系电话 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