Устройство учета электроэнергии

Авторы патента:

G01R11/00 - Электромеханические устройства для измерения интеграла электрической мощности или тока по времени, например потребления или расхода (прочие устройства для измерения этих величин G01R 22/00; контроль потребления электроэнергии на транспортных средствах с электротягой B60L 3/00)

Владельцы патента RU 2521767:

МЕНЬШИХ Олег Фёдорович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для противодействия хищению электроэнергии различными сложно распознаваемыми техническими средствами. Устройство содержит датчик фазного тока, перемножитель сигнала от датчика фазного тока на сигнал действующего в сети напряжения с последующим преобразованием результата указанного произведения в частоту импульсов с ее делением и подсчетом числа импульсов во времени и с отображением счета на цифровом табло. В качестве датчика фазного тока использован температурно-независимый резистор, включенный к операционному усилителю с управляемым коэффициентом усиления, выход которого подключен через первый выпрямитель с первым фильтром нижних частот к первому входу перемножителя на микросхеме. Ко второму усилителю подключен резисторный делитель сетевого напряжения, которое преобразуется в пульсирующее вторым выпрямителем со вторым фильтром нижних частот. Причем регулировка усиления в операционном усилителе осуществляется скачкообразно тремя декадными резисторными делителями по мере перехода выходного напряжения операционного усилителя за минимальный или максимальный фиксированные уровни, например, 1 В и 10 В, с одновременным автоматическим переключением коэффициента деления частоты подсчитываемых импульсов в делителе частоты, содержащем два дополнительных десятичных счетчика. Один из счетчиков или оба вместе подключаются последовательно к основной схеме делителя частоты для соответствующих диапазонов измерения тока нагрузки. Технический результат заключается в обеспечении защищенности приборов учета электроэнергии от ее неконтролируемого хищения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в массовом порядке в целях противодействия хищению электроэнергии различными сложно распознаваемыми техническими средствами, использование которых наносит ущерб экономике страны до 100 миллиардов рублей в год.

Самым примитивным способом хищения, особенно в сельской местности и в садоводческих товариществах, является так называемый переброс фазного и нулевого проводников ввода у изоляторов ответвления от воздушной линии (BЛ-0,4 кВ) при полностью опломбированном счётчике абонента и с применением скрытого заземляющего устройства. Борьба с этим способом хищения электроэнергии сводится к опломбированию фазного или нулевого проводников ввода, выполненного цельным кабелем, с ответвлением от ВЛ-0,4 кВ у изоляторов, закреплённых на фронтоне дома или трубостойке на крыше дома [1-2]. По проведённым оценкам применение этого способа борьбы с хищениями электроэнергии в масштабах страны при действующих тарифах способно привести к экономии до тридцати миллиардов рублей ежегодно при минимальных одноразовых затратах на такое опломбирование в порядке текущей эксплуатации энергоснабжающими организациями на местах. Против повсеместного внедрения этого способа выступают чиновники от Министерства энергетики, указывающие со ссылкой на несовершенство наших законов, в силу которых абонент не должен отвечать за целостность такой пломбировки, поскольку она находится вне пределов его жилища, хотя и на его участке, к тому же в труднодоступном месте. Да и закон подправить вполне возможно. Для новых построек теперь стали применять вынесенные на опору электропередачи электросчётчики, установленные в защищённых металлических опломбированных корпусах. Однако, во-первых, это противоречит указанным чиновниками от электроэнергетики «доводам» о безответственности абонента за целостность пломбировки вынесенного за пределы его жилища электросчётчика, да и не только пломбировки, но и целостности самого прибора учёта электроэнергии. Во-вторых, эта мера касается только нового строительства, а в стране находится огромное множество абонентов со старыми приборами учёта электроэнергии, в том числе с индукционными счётчиками с вращающимися дисками (типа СО-2М), которые можно реверсировать на «отмотку» показаний с применением автотрансформаторной схемы, подключённой к фазному вводу до электросчётчика (метод наброса). Также для целей отмотки или остановки счётчиков этого типа (при включённой активной нагрузке) стали использовать электронные устройства, включаемые непосредственно в розетку абонента (внутри его дома), которые модулируют ток фазы на повышенной частоте (1...10 кГц), что снижает темп правильного учёта в первой и третьей четвертях периодов сетевого напряжения при одновременном заряде этим током накопительного конденсатора, который затем плавно разряжают обратно в сеть во второй и четвёртой четвертях периодов.

Против хищения электроэнергии на основе переброса фазного и нулевого проводников на вводе были разработаны приборы учёта с двумя токовыми датчиками, установленными как в фазной, так и в нулевой цепях [3-4]. Затем стали внедрять цифровые электросчётчики активной энергии - однофазные типа СЕ-200 и трёхфазные типа ЦЭ6803В, не допускающие принципиально отмотку их показаний. Однако эти новшества привели к разработке новых электронных устройств хищения электроэнергии (УХЭ), которые подключаются в обычную электрическую розетку без какого-либо нарушения пломбировки прибора учёта, без переброса фазного и нулевого проводников и без использования встроенного заземления [5-8]. Принцип действия некоторых из таких экзотических УХЭ состоит в заряде параллельно двух LC-линий задержки с накопительными конденсаторами через двунаправленные транзисторные коммутаторы в первой и третьей четвертях периодов сетевого напряжения с последующим последовательным соединением симистором этих линий задержки с возвратом накопленной энергии обратно в сеть на повышенном напряжении. Различие прямого и обратного подсчёта электроэнергии, основанного на интегрировании за период произведений мгновенных значений тока и напряжения при заряде и разряде накопительных LC-линий задержки, при котором реактивная энергия заряда превращается в активную при разряде, составляет ту долю энергии, которую абонент может потреблять бесплатно. А установить факты хищения практически невозможно.

Таким образом, несовершенство имеющихся и вновь вводимых в обращение приборов учёта электроэнергии не защищает энергоснабжающие организации от неконтролируемого хищения электроэнергии, и связанные с этим потери неизбежны. Это ставит задачу разработки электросчётчиков, могущих эффективно противодействовать известным способам хищения электроэнергии, что будет способствовать замедлению роста тарифов на электроэнергию и приведет к существенной её экономии.

Известен способ учёта электроэнергии [9], включающий следующие операции:

- перемножение мгновенных значений тока нагрузки и напряжения в сети,

- интегрирование за период переменного напряжения результата указанного перемножения,

- отображение израсходованной энергии на цифровом табло,

- перемножение тока и напряжения осуществляют только для полуволн переменного напряжения сети одной полярности путём выпрямления и фильтрации амплитудных значений сигналов-эквивалентов тока нагрузки и напряжения сети.

Также общеизвестен приём отображения расходуемой энергии в числе подсчитываемых счётчиком импульсов, получаемых преобразованием перемножаемого сигнала-эквивалента в частоту следования импульсов, как это применяется в цифровых электросчётчиках, например, на основе применения интегральной схемы ADE7761 [10].

К недостатку известных цифровых электросчётчиков относится измерение только активной или только реактивной энергии, а не полной энергии. Этот недостаток устранён в заявляемом техническом решении.

Целью изобретения является обеспечение защищённости приборов учёта полной электроэнергии от её неконтролируемого хищения.

Указанная цель достигается в устройстве учёта электроэнергии, содержащем датчик фазного тока, перемножитель сигнала от датчика фазного тока на сигнал действующего в сети напряжения с последующим преобразованием результата указанного произведения в частоту импульсов с её делением и подсчётом числа импульсов во времени и с отображением счёта на цифровом табло, в котором перемножение сигналов-эквивалентов тока нагрузки и напряжения сети осуществляется только для положительной или отрицательной полуволны переменного напряжения, отличающемся тем, что в качестве датчика фазного тока использован температурно-независимый резистор, включённый к операционному усилителю с управляемым коэффициентом усиления, выход которого подключён через первый выпрямитель с первым фильтром нижних частот к первому входу перемножителя на микросхеме, ко второму входу которого подключён резисторный делитель сетевого напряжения, которое преобразуется в пульсирующее вторым выпрямителем со вторым фильтром нижних частот, причём регулировка усиления в операционном усилителе осуществляется скачкообразно тремя декадными резисторными делителями по мере перехода выходного напряжения операционного усилителя за минимальный или максимальный фиксированные уровни, например, 1 В и 10 В, с одновременным автоматическим переключением коэффициента деления частоты подсчитываемых импульсов в делителе частоты, содержащем два дополнительных десятичных счётчика, один из которых или оба вместе подключаются последовательно к основной схеме делителя частоты для соответствующих диапазонов измерения тока нагрузки.

Достижение поставленной цели объясняется тем, что учёт электроэнергии осуществлён только по одним из полупериодов переменного напряжения сети - положительным или отрицательным, что определяется соответствующим включением первого и второго выпрямительных диодов, формирующих сигналы-эквиваленты тока нагрузки и напряжения сети одной полярности для перемножителя на микросхеме, и эта полярность в дальнейшем преобразовании сохраняется с подавлением сигналов датчика фазного тока противоположной полярности (для неиспользуемой полуволны сетевого напряжения). Разработанный на заявляемом способе прибор учёта электроэнергии нечувствителен к замедляющей учёт расходуемой энергии импульсной модуляции фазного тока на повышенной частоте (1...10 кГц), к использованию для целей отмотки электросчётчика схем возбуждение обратного фазного тока (при котором произведение тока на напряжение отрицательно) и к перебросу фазного и нулевого проводников на вводе у изоляторов ответвления от воздушной линии BJI-0,4 кВ. Кроме того, такой электросчётчик учитывает полную энергию, а не только её активную часть, что также весьма существенно.

На рис.1 представлена известная схема включения к сети прибора учёта электроэнергии со скрытым УХЭ, а на рис.2 - принципиально-блочная схема заявляемого устройства.

Схема учёта (рис.1) содержит:

1 - воздушную (например, однофазную) линию электропередачи,

2 - прибор учёта электроэнергии индукционного типа (например, СО-2М),

3 - приборы защиты (автоматические предохранители-выключатели),

4 - устройство хищения электроэнергии (УХЭ) со скрытой электропроводкой к нему,

5 - скрытый выключатель УХЭ,

6 и 7 - электророзетки пользователя электроэнергии для подключения его нагрузок.

Схема заявляемого прибора учёта (рис.2) содержит следующие элементы:

8 - датчик фазного тока - температурно-независимый низкоомный резистор,

9 - прецизионный операционный усилитель (ОУ), например, типа 153УД5,

10 - автоматически управляемый блок трёхдекадного делителя цепи обратной связи прецизионного операционного усилителя 9,

11 - управитель трёхдекадного делителя 10 и коэффициентом деления в делителе частоты,

12 - первый выпрямительный диод,

13 - перемножитель однополярных сигналов-эквивалентов фазного тока и действующего сетевого напряжения, выполненный на микросхеме (например, типа 525ПС1),

14 - конденсатор первого фильтра нижних частот,

15 - резистор первого фильтра нижних частот - утечки конденсатора 14,

16 - второй выпрямительный диод,

17 - конденсатор второго фильтра нижних частот,

18 - резистор второго фильтра нижних частот - утечки конденсатора 17,

19 и 20 - резисторы делителя напряжения, формирующего однополярный сигнал-эквивалент напряжения сети,

21 - управляемый напряжением генератор импульсов с линейной функцией «напряжение - частота следования импульсов»,

22 - делитель частоты импульсов с переменным коэффициентом деления, включающий дополнительно два декадных делителя частоты, подключаемых автоматически от управителя 11 одиночно или совместно к основному делителю,

23 - декадное многоразрядное цифровое табло для снятия показаний в «кВт*ч» израсходованной полной электроэнергии (активной и реактивной) с механическим приводом или на основе жидкокристаллического цифрового индикатора,

24 - контрольный мигающий светодиодный индикатор, указывающий работоспособность электросчётчика и текущую мощность потребляемой абонентом электроэнергии,

25 - вторичный источник питания, обслуживающий работу микросхем и цифрового табло. 26, 27 и 28 - соответственно конденсатор, диод и резистор - элементы развязки ОУ 9 от перемножителя 13 и управителя 11.

Рассмотрим работу заявляемого устройства.

Пусть прибор учёта рассчитан на работу в диапазоне учитываемых им фазных токов от 50 мА до 50 А. Если датчик фазного тока 8, выполненный из полоски манганина, имеет сопротивление 0,002 Ом в заданном по ТУ диапазоне температур (например, от -20° до +50°), то это означает, что на его зажимах может действовать переменное напряжение с амплитудным значением от 0,1 мВ до 0,1 В (динамический диапазон 60 дБ). Этот сигнал линейно связан с измеряемым фазным током и подаётся через нагрузочный резистор RH, например, равным 100 Ом, на инвертирующий вход прецизионного операционного усилителя (ОУ) 9 с малым входным дрейфом напряжения, Чтобы на выходе ОУ амплитуда переменного напряжения изменялась при изменении фазного тока в пределах от 1 В до 10 В во всём диапазоне изменения токов нагрузки, в счётчике используется автоматически переключаемые резисторы обратной связи R_ОС в блоке трёхдекадного делителя 10 на основе использования электронных коммутаторов на аналоговых микросхемах (например, типа 101КТ1 или 143КТ1). Управление переключением этих резисторов обратной связи осуществляется с управителя 11 трёхдекадного делителя 10.

Так, при фазном токе, изменяющемся в диапазоне от 5 А до 50 А сопротивление обратной связи R_{ОС 1} = 10 кОм, и в ОУ 9 коэффициент усиления K₁ = 100. При фазном токе в диапазоне от 0,5 А до 5 А сопротивление R_{ОС 2} = 100 кОм, и коэффициент усиления в ОУ 9 равен К₂ = 1000, а при фазном токе в диапазоне от 50 мА до 500 мА сопротивление обратной связи R_{ОС 3} = 1 мОм, и коэффициент усиления К₃ = 10000. При этом в блоке управителя 11 имеется двухуровневый компаратор (например, типа 521СА1) с фиксирующими уровнями для сравнения на 1 В и 10 В. Когда текущее значение амплитуды переменного напряжения выходит за пределы этих фиксированных уровней, возникает сигнал на соответствующее переключение резисторов обратной связи в трёхдекадном делителе 10. При фазных токах меньше минимального предела в 50 мА или больше максимального в 50 А указанных переключений не происходит, и электросчётчик продолжает работать в том же соответствующем диапазоне измерения тока нагрузки, то есть при выходных напряжениях ОУ 9 менее 1 В или более 10 В, хотя и с некоторыми погрешностями отсчёта расходуемой энергии вне заданного рабочего диапазона токов нагрузки.

При включении первого выпрямительного диода 12 и второго выпрямительного диода 16, как показано на рис.2, на первом и втором входах перемножителя 13, возникают постоянные напряжения положительной полярности - сигналы-эквиваленты тока нагрузки и напряжения сети - соответственно от 1 В до 10 В для фазного тока нагрузки и от 3,8 В до 5,6 В для напряжения сети с нормальным значением 5 В при действующем значении напряжения сети 220 В, при этом последнее может изменяться в диапазоне от 167 В до 246 В, что отражает предельно возможные перепады сетевого напряжения в различных участках протяжённой и нагруженной линии электропередачи.

Сигнал-эквивалент тока нагрузки формируется первым выпрямительным диодом 12, нагруженным на первый фильтр нижних частот из параллельно включённых

конденсатора 14 и резистора 15 с постоянной времени порядка 200 мс. При этом на первом входе перемножителя 13 и на входе управителя 11 трёхкаскадного делителя 10, возникает постоянное напряжение, соответствующее амплитуде переменного напряжения, действующего на выходе ОУ 9.

Сигнал-эквивалент напряжения сети формируется вторым выпрямительным диодом 16, нагруженным на второй фильтр нижних частот из параллельно соединённых конденсатора 17 и резистора 18 с постоянной времени порядка 200 мс. При этом на конденсаторе 17 возникает постоянное напряжение, равное амплитудному значению переменного напряжения сети. Это напряжение подаётся на второй вход перемножителя 13 через делитель напряжения из последовательно соединённых резисторов 19 и 20 (k_ДЕЛ = 1/62,04).

Указанные значения постоянных времени в первом и втором фильтрах нижних частот (порядка 200 мс) позволяют выделить амплитудные значения переменных напряжений-эквивалентов .

Первые два младших десятичных разряда табло 23 отсчитывают сотые и десятые доли одного кВт*ч, последующие, например, пять десятичных разрядов учитывают израсходованную энергию в кВт*ч вплоть до показаний 99999,99 кВт*ч, после чего показания электросчётчика обнуляются и производится новый отсчёт показаний.

Наряду с мигающим светодиодным индикатором 24 в приборе учёта может быть использован не показанный на рис.2 светодиодный индикатор постоянного горения, указывающий на правильное подключение ввода к соответствующим клеммам электросчётчика, что исключит возможность применения способа хищения электроэнергии так называемым перебросом фазного и нулевого проводников на вводе (у изоляторов ответвления от воздушной линии BЛ-0,4 кВ). Решение этой задачи достигается измерением переменного наведённого потенциала между фазной клеммой А электросчётчика и металлическим корпусом последнего, не связанного электрически с нулевой клеммой С, усилением этого наведённого сигнала и подачей его на контрольный светодиод непрерывного горения. Наводимый сигнал переменного тока при этом возникает при наличии слабой емкостной связи указанного корпуса электросчётчика с землёй. Эта связь возрастает при прикасании рукой к корпусу электросчётчика, что можно использовать при проверке правильности подключения ввода к его клеммам представителями контролирующих организаций Энергосбыта без снятия опломбированной клеммной крышки прибора учёта, если данный светодиодный индикатор горит самостоятельно или при прикосновении рукой к корпусу электросчётчика. Если при перебросе фазного и нулевого проводников на вводе на клемме А электросчётчика будет присоединён нулевой проводник, вместо фазного, то указанный светодиодный индикатор гореть не будет никогда.

Отметим, что сигналы-эквиваленты тока нагрузки и действующего сетевого напряжения в рассматриваемой схеме образуются только от действия положительных полупериодов сетевого напряжения. Действительно, потенциал с клеммы А связан непосредственно с неинвертирующим входом ОУ 9, а потенциал с клеммы В подключён через резистор R_H к инвертирующему входу этого ОУ, поэтому на выходе последнего образуется усиленный по величине потенциал того же знака, что и на клемме А электросчётчика. Следовательно, указанные сигналы-эквиваленты образуются от одних и тех же положительных полупериодов сетевого напряжения. При этом схема нечувствительна к тому, что происходит в другие - отрицательные полупериоды, в течение которых может возникать обратный ток с повышенным напряжением от действия УХЭ с накоплением энергии в линиях задержки мостовой схемы [13] с последующей коммутацией этих линий в последовательную цепь с помощью управляемого симистора или параллельно работающей пары тиристоров.

Заявляемое устройство также нечувствительно к импульсной модуляции фазного тока на повышенной частоте 1...10 кГц (применительно к электросчётчикам индукционного типа), поскольку дробление фазного тока никак не сказывается на величине сигналов-эквивалентов за счёт работы первого 12 и второго 16 выпрямительных диодов с их соответствующими фильтрами низкой частоты, формирующими амплитудные (пиковые) значения этих сигналов-эквивалентов постоянного тока.

Огромные потери электроэнергии за счёт её хищения различными примитивными и достаточно экзотическими средствами, а оснащённость последними будет неуклонно возрастать из-за систематически повышающихся тарифов на электроэнергию в условиях обнищания основной массы пользователей, включая и пользователей на предприятиях и организациях, задавленных конкуренцией и различными налогами и поборами («откатами»), остро ставит вопрос о необходимости переоборудования абонентов принципиально новыми приборами учёта электроэнергии, несмотря на всю сложность практического осуществления такого переоборудования и его достаточно высокую стоимость. Именно решению этой задачи посвящено заявляемое техническое решение.

Литература

1. Меньших О.Ф. Способ борьбы с хищениями электроэнергии. Патент РФ № 2208795, опубл. в бюлл. № 20 от 20.07.2003.

2. Меньших О.Ф. Способ борьбы с хищениями электроэнергии (способ Меньших), Патент РФ № 2308726, опубл. в бюлл. № 29 от 20.10.2007.

3. Меньших О.Ф. Устройство для проверки чувствительности электронного электросчётчика с двумя токовыми цепями с активной нагрузкой и реактивной компенсацией. Патент РФ № 2338217, опубл. в бюлл. № 31 от 10.11.2008.

4. Меньших О.Ф. Способ проверки работоспособности электронного счётчика электроэнергии с двумя токовыми измерительными цепями и схема его осуществления, Патент РФ № 2344428, опубл. в бюлл. № 02 от 20.01.2009.

5. Меньших О.Ф. Устройство конвертирования активной нагрузки, Патент РФ № 2446538, опубл. в бюлл. № 9 от 27.03.2012.

6. Меньших О.Ф. Бестрансформаторный источник постоянного тока. Патент РФ № 2451384, опубл. в бюлл. № 14 от 20.05.2012;

7. Меньших О.Ф., Схема экономичного светильника, Патент РФ № 2459143, опубл. в бюлл. № 23 от 20.08.2012;

8. Меньших О.Ф. Устройство проверки электросчётчиков активной энергии. Патент РФ № 2456623, опубл. в бюлл. № 20 от 20.07.2012;

9. R.Vartinez, Digital domestic meter for the measurement and billing of electricity in Mexico. In Proceedings of the 11-th Conference on Hroceedings of the 11-th WSEAS International Conference on Circuits, Vol. 11, (ICC'07), USA, 71-76 - прототип;

10. «Электронные компоненты», № 8, 2005, стр.58-64.

Данные патентного поиска

RU 2338217 С1, 10.11.2008.

RU 2178892 С2, 27.01.2002.

SU 1422199 А1, 07.09.1988.

ЕР 1065508 А2, 03.01.2001.

RU 2190859 С2, 10.10.2002.

SU 1781628 А1, 15.12.1992.

US 7692421 В2, 06.04.2010.

RU 2181894 С1, 27.04.2002.

SU 1780022 А1, 07.12.1992.

US 6362745 В1, 26.03.2002.

Устройство учёта электроэнергии, содержащее датчик фазного тока, перемножитель сигнала от датчика фазного тока на сигнал действующего в сети напряжения с последующим преобразованием результата указанного произведения в частоту импульсов с её делением и подсчётом числа импульсов во времени и с отображением счёта на цифровом табло, в котором перемножение сигналов-эквивалентов тока нагрузки и напряжения сети осуществляется только для положительной или отрицательной полуволны переменного напряжения, отличающееся тем, что в качестве датчика фазного тока использован температурно-независимый резистор, включённый к операционному усилителю с управляемым коэффициентом усиления, выход которого подключён через первый выпрямитель с первым фильтром нижних частот к первому входу перемножителя на микросхеме, ко второму входу которого подключён резисторный делитель сетевого напряжения, которое преобразуется в пульсирующее вторым выпрямителем со вторым фильтром нижних частот, причём регулировка усиления в операционном усилителе осуществляется скачкообразно тремя декадными резисторными делителями по мере перехода выходного напряжения операционного усилителя за минимальный или максимальный фиксированные уровни, например 1 В и 10 В, с одновременным автоматическим переключением коэффициента деления частоты подсчитываемых импульсов в делителе частоты, содержащем два дополнительных десятичных счётчика, один из которых или оба вместе подключаются последовательно к основной схеме делителя частоты для соответствующих диапазонов измерения тока нагрузки.

Изобретение относится к устройствам для учета потребляемой из электросети активной электрической энергии. Cчетчик переменного тока содержит провода электросети и провода нагрузки, а также электрически связанные между собой трансформатор, датчик тока, датчик напряжения, преобразователь мощности и частоты, микроконтроллер, блок энергонезависимой памяти, жидкокристаллический индикатор с драйвером, драйвер программного интерфейса, модем для передачи данных по силовой электросети, блок оптронных развязок, картридер, блок автономного питания, блок фазового сопряжения с узкополосным режекторным фильтром.

Способ компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи // 2512705

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в сельской местности и пригородных садоводствах, электроснабжение которых осуществляется от трансформаторных подстанций (ТП) с достаточно протяженными воздушными линиями электропередачи, к концу которых сетевое напряжение недопустимо снижается, что нарушает качество предоставляемой услуги энергосбытовыми организациями.

Система управления электропотреблением промышленных предприятий и производств // 2503015

Изобретение относится к области электротехники, конкретнее к способам управления электропотреблением промышленных предприятий и производств. Система включает объект управления, блок определения электропотребления, блок определения количественных и качественных характеристик продукции, блок математического моделирования, блок расчета прогнозного значения удельного электропотребления, блок анализа электропотребления, блок монитора советчика оператора, блок управления оператора, блок автоматизированного управления объектом, блок справочной информации и блок плановых заданий. Технический результат изобретения - более точный расчет прогнозного значения электропотребления, экономия электропотребления за счет выявления причин повышенного электропотребления и соответствующего управления технологическим процессом с учетом времени транспортного запаздывания, а также снижение уровня заявляемого максимума электропотребления в период максимума нагрузки энергосистемы.

Счетчик электрической энергии с защитным отключением // 2498322

Изобретение относится к электроизмерительной технике и используется для измерения электрической энергии в цепях переменного тока с целью ее учета. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей счетчика электрической энергии.

Способ контроля и управления процессом потребления электрической энергии и устройство для его осуществления // 2473916

Изобретение относится к средствам электроизмерительной техники. .

Измеритель потерь мощности (варианты) // 2467337

Способы и система для обнаружения выхода из строя коммунальной сети // 2456725

Способ учета электрической энергии // 2445636

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а также к средствам распределения, контроля, учета расхода электроэнергии, защиты от хищений, дистанционной индикации режимов работы сети и управления средствами коммутации питающих сетей.

Способ контроля коммунальных услуг // 2407990

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и применяется для контроля предоставления и потребления разного вида коммунальных услуг в системах контроля расхода газа, горячей и холодной воды, тепловой и электроэнергии.

Способ контроля потребленных коммунальных услуг // 2399917

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и применяется для контроля поставки и потребления разного вида коммунальных услуг в системах контроля количества потребления газа, горячей и холодной воды, тепловой и электроэнергии.

Прибор для контроля электросчетчиков // 2521782

Изобретение относится к электротехнике. Устройство содержит две параллельно соединенные к проводникам электрической сети мостовые схемы с разным направлением проводимости соответственно для положительных и отрицательных полупериодов переменного напряжения электросети, каждая из которых включает по две цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и силового тиристора. Тиристоры этих цепей обеспечивают заряд накопительных конденсаторов соответственно в первой и третьей четвертях периодов переменного напряжения. Причем свободные выводы конденсаторов первой и второй ветви каждой мостовой схемы включены соответственно к фазному и нулевому проводникам электросети. В диагоналях первой и второй мостовых схем включены коммутирующие силовые тиристоры, обеспечивающие последовательное включение накопительных конденсаторов двух ветвей каждой из мостовых схем к проводникам электросети во второй и четвертой четвертях периодов переменного напряжения соответственно для первой и второй мостовых схем, а управление включением тиристоров по заданному алгоритму осуществлено блоком управления тиристорами. Технический результат заключается в возможности выявления приборов учета электроэнергии, допускающих обратный отсчет электроэнергии при подключении заявляемого устройства к сети после расчетного счетчика, а также возможность его применения в качестве вольтодобавочного устройства электросети с пониженным напряжением из-за потерь в конце нагруженной линии электропередачи достаточно большой протяженности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ оптимизации электро- и энергопотребления при содержании сельскохозяйственных биообъектов // 2526519

Изобретение относится к области электроэнергетики. Способ предполагает определение затрат электроэнергии для технологических процессов, для суммы технологических процессов, для технологического модуля, по помещению, цеху, по предприятию в целом, формирование затрат энергопотребления «снизу вверх» - от технологического процесса к сумме технологических процессов, к технологическому модулю, к помещению, к цеху, к предприятию, выбор базовых показателей при содержании биообъектов для процессов освещения, вентиляции, работы транспортирующих устройств. При этом расход электроэнергии на освещение определяют с учетом удельного светового потока осветительного устройства, отнесенного к единице мощности L1; расход электроэнергии на вентиляцию определяют с учётом используемых схем организации воздухообмена и вида вентиляционного оборудования для подачи и удаления воздуха kв, удельных затрат мощности на подачу и удаление одного метра кубического воздуха piB; при этом расход электроэнергии на работу транспортирующих устройств определяют с учетом потребляемой мощности агрегата piтp; расход энергии по технологическому модулю или помещению определяется как сумма расхода энергии по процессам, входящим в технологический модуль или помещение. Технический результат - повышение точности определения энергопотребления. 1 ил., 2 табл.

Устройство проверки индукционных электросчетчиков // 2532861

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при испытаниях однофазных индукционных электросчетчиков, в частности, при проверке погрешности отсчета расходуемой электроэнергии при прерывании рабочего тока на повышенной частоте, во много раз превышающей частоту энергоснабжающей сети. Устройство содержит накопительные конденсаторы, заряжаемые прерывистым током на повышенной частоте прерываний и плавно разряжаемые обратно в сеть, а также транзисторные цепи прерывания тока и коммутации плавного разряда накопительных конденсаторов. Кроме того, устройство включает две параллельно подключенные к сети после поверяемого электросчетчика цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и двунаправленного транзисторного коммутатора, образующие мостовую схему. При этом накопительный конденсатор первой цепи подключен к фазному проводнику сети, а конденсатор второй цепи подключен к нулевому проводнику сети, а в диагонали этой мостовой схемы включены последовательно соединенные симистор и катушка индуктивности. Причем транзисторы двунаправленных транзисторных коммутаторов указанных цепей и симистор подключены к соответствующим выходам блока управления транзисторами и симистором, синхронизация работы которого осуществляется от сети. Технический результат заключается в повышении эффективности функционирования прибора проверки правильности учета электроэнергии для вновь разрабатываемых электросчетчиков активной энергии индукционного типа и других типов счетчиков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и способ измерения электрической мощности // 2554607

Настоящее изобретение относится к устройству для измерения электрической мощности. Устройство содержит датчик (2) тока, электронную схему (7) измерения и выпрямления, схему (10) обработки и передатчик (11), соединенные со схемой обработки для передачи сообщения электрической мощности в приемник (5) измерения электрической мощности. Интегрирующий конденсатор (9) электрического тока соединен с датчиком (2) тока через средство (8) выпрямителя. В переключатель (13) подается команда из детектора (12) порогового значения, чтобы инициировать подачу питания в схему (10) обработки и передатчик посредством электрической мощности, накопленной в конденсаторе, когда его напряжение (Vc) превысило предопределенное пороговое значение (Svc). После этого передается сообщение электрической мощности, представляющее количество электрической мощности. Способ измерения электрической мощности содержит этап передачи (63) сообщения электрической мощности, когда напряжение конденсатора достигает порогового напряжения (Svc). Технический результат заключается в возможности измерения электрической мощности без использования внешнего источника питания. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ учета электрической энергии в трехфазной цепи // 2570828

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам учета и контроля потребления электрической энергии. Способ предполагает преобразование токов и напряжений в цифровой код и определение значений активной энергии. При этом перед и после преобразования в цифровой код из величин токов и напряжений выделяют с помощью полосовых фильтров значения токов и напряжений, выделяют из них значения прямой, обратной и нулевой последовательностей и определяют значения активных энергий для каждой из симметричных составляющих. Определение активных энергий по прямой последовательности производят после выделения из действующего значения напряжения прямой последовательности значений равных, больших и меньших диапазону предельно допустимых значений напряжений по прямой последовательности. Определение значений активной энергии высших гармоник осуществляют после прохождения сигналами полосовых фильтров «пробка». Производят синхронизацию времени для отсчетов моментов генерации или потребления раздельно для каждого вида электроэнергии, идентифицированной по показателям качества. Технический результат - более точное определение моментов времени, характеризующих снижение качества поставляемой потребителю энергии. 1 ил.

Однополупериодная схема для испытания электросчетчиков на отбор электроэнергии // 2581185

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (отмотки) из энергетических электросетей. Однополупериодная схема для испытания электросчетчиков на отбор электроэнергии, содержащая мостовое устройство из двух параллельно подключенных к сети цепей с одинаковыми накопительными конденсаторами, включаемых последовательно тиристором, установленным в диагонали мостовой схемы, и блок управления включением тиристора. Ветви мостовой схемы включают последовательно соединенные вместе с накопительными конденсаторами дроссели и диоды зарядных цепей, а тиристор в диагонали мостовой схемы включает накопительные конденсаторы последовательно к сети. Управление включением тиристора происходит после их заряда в положительном полупериоде напряжения сети в отрицательном полупериоде вблизи точки перехода переменного напряжения через нулевой уровень, для чего используется трансформатор, первичная обмотка которого через ограничивающий резистор подключена к сети, а его вторичная обмотка подключена к переходу «управляющий электрод - катод» тиристора через последовательно соединенные диод и дополнительный резистор. Технический результат заключается в упрощении устройства отмотки при высокой его энергетической эффективности. 3 ил.

Счетчик потерь активной электроэнергии в трансформаторе // 2589498

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам, оценивающим потери активной электрической энергии. Счетчик содержит два аналого-цифровых преобразователя, четыре одновибратора, три блока деления, генератор прямоугольных импульсов, таймер, таймер-часы, счетчик, индикатор, перепрограммируемое запоминающее устройство, приемопередатчик, компьютер, накапливающий сумматор, два датчика температуры, четыре вычитателя, блок вычитания из единицы, два регистра памяти, сумматор, блок задания параметров трансформатора, блок возведения в отрицательную степень основания натурального логарифма, три умножителя. В счетчике осуществляется определение потерь активной электрической энергии, теряемой в трансформаторе, за интервалы времени, равные на два, три порядка меньше тепловой постоянной времени, и выделяемых в виде тепла. При этом датчики температуры предназначены для определения температуры трансформатора и окружающей среды. Расчет осуществляется с учетом постоянной тепловой времени нагрева, потерь холостого хода и короткого замыкания, суммарных потерь активной мощности в номинальном режиме. Технический результат - повышение точности, упрощение конструкции. 1 ил.

Устройство и сборка для измерения электрического тока // 2594610

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам измерения величины тока. Устройство содержит средство для закрепления гибкой катушки Роговского, выполненной с возможность принимать разомкнутое положение, обеспечивающее установку вокруг кабеля, и замкнутое положение, предназначенное для охвата кабеля, а также средство активации, выполненное с возможностью перемещения катушки из одного положения в другое. При этом катушка установлена на опоре, которая сформирована гибким каналом, прикрепленным к губкам. Устройство также содержит возвратную пружину, распорки, магнитную цепь. При этом губки установлены с возможностью шарнирного поворта на якоре, который соединен со стрежнем средства активации. Поступательное движение стержня приводит к поворотному движению каждой из губок. Шарнирная ось на якоре является общей для обеих губок. Губки также оборудованы шпильками, установленными в отверстии на якоре, и соединенными друг с другом с использованием пружины. Устройство также снабжено ползунком и центрирующей пружиной. Технический результат - упрощение процедуры измерений. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ выявления факта воздействия мощного неодимового магнита на счетчик коммунального ресурса // 2622471

Изобретение относится к области метрологии, в частности к точности измерения величин потребляемых коммунальных ресурсов. Способ выявления факта воздействия мощного неодимового магнита на счетчик коммунального ресурса, заключающийся в том, что в конструкцию счетчика у мест, наиболее чувствительных к действию магнитного поля, либо по всему внутреннему периметру устанавливают одну или более катушку индуктивности определенной формы таким образом, чтобы плоскость витка катушки располагалась параллельно корпусу счетчика с минимальным расстоянием между ними, тогда при изменении магнитного потока в катушке индуктивности создаются ЭДС индукции и индукционный ток, которые фиксируют у интеллектуального счетчика в энергонезависимой памяти с выводом на жидкокристаллический индикатор, у неинтеллектуального счетчика в виде сработавшего светового индикатора. Технический результат – повышение точности выявления факта воздействия на счетчик коммунального ресурса. 2 ил.

Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах // 2629905

Изобретение относится к измерениям экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах. Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, включает измерение электрической мощности с помощью первого счетчика, включенного на входе до энергосберегающего устройства. Согласно изобретению вход измерения напряжения второго счетчика подключают к входу энергосберегающего устройства, его токовый вход к первичной обмотке суммирующего трансформатора тока, вторичные обмотки которого соединяют с обмотками первого и второго трансформаторов тока, причем первый трансформатор тока подключают в цепь основной обмотки автотрансформатора, а второй трансформатор тока подключают в цепь нагрузки, фиксируют показания первого и второго счетчиков, вычисляют экономию электрической мощности по формуле: где Wh 1 и Wh 2 – показания первого и второго счетчика. Достигаемый технический результат – повышение точности измерения за счет возможности вычислять точное значение экономии электрической энергии в любой момент времени. 2 ил.