Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть преимущественно использовано в электронных (статических) счетчиках электрической энергии. Предлагаемое устройство содержит корпус 1 с расположенными в нем N (где N - количество фаз сети) токочувствительными элементами 10, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации 3, N+1 вводами цепей напряжения 2 для подключения блока обработки информации к напряжению сети. В отличие от прототипа, в корпусе выполнены N или N+1 сквозных каналов 9, соединяющих две стенки корпуса и служащих для прохождения через i-й (где i - номер фазы) канал корпуса i-го провода цепи нагрузки 5 и соединения его с i-м проводом сети 6, причем каждый канал 9 выполнен с возможностью магнитной связи i-го провода нагрузки 5 с i-м токочувствительным элементом. Выполнение корпуса со сквозными каналами обеспечивает возможность легко визуально обнаруживать попытку хищения электроэнергии путем намеренного изменения порядка подключения проводов сети и нагрузки (фазировки цепей тока и напряжения) и одновременно упростить конструкцию и повысить ее надежность. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2166766
Класс(ы) патента: G01R22/00, G01R1/00
Номер заявки: 98118365/09
Дата подачи заявки: 06.10.1998
Дата публикации: 10.05.2001
Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ЭНИКА"
Автор(ы): Самокиш В.В.
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "ЭНИКА"
Описание изобретения: Изобретение относится к электроизмерительной техникe и может быть преимущественно использовано в электронных (статических) счетчиках электрической энергии.
Известные счетчики электроэнергии, в том числе и электронные, для N-фазной сети, где N - число фаз (содержащих источник питающего напряжения), причем число проводов сети может быть равно N или N+1, выполняются традиционно: содержат корпус, в котором в зависимости от числа проводов сети помещены N-1 или N токочувствительных элементов, N-1 или N токовых шин и блок обработки информации и индикации, корпус счетчика скреплен или выполнен как единое целое с зажимной платой, и указанные элементы имеют N или N+1 вводов цепей тока, подходящих от сети, N или N+1 вводов цепей тока, подходящих от нагрузки, а также N или N+1 вводов цепей напряжения. Соответственно со стороны зажимной платы вводы тока снабжены зажимами проводов сети и зажимами проводов нагрузки, а вводы цепей напряжения - зажимами цепей напряжения, а также съемными проводящими перемычками, служащими для соединения вводов цепей напряжения с вводами цепей тока со стороны генератора. Внутри корпуса вводы тока также снабжены зажимами для крепления токовых шин, используемых для получения информации о токе измеряемой цепи и последующем ее использовании для вычисления энергии. В индукционных счетчиках внутренняя токовая шина образует витки токовой катушки. В электронных счетчиках внутренняя токовая шина используется в токочувствительных элементах, например, в качестве первичных витков (или одного витка) трансформатора тока (с ферромагнитным сердечником или воздушного), или магнитных (например, датчики Холла). При этом внутренняя токовая шина рассчитана на протекание полного тока нагрузки, что обуславливает соответствующие требования к ее сечению и выполнению вводов тока и внешних и внутренних клеммных зажимов.
В большинстве известных счетчиков электроэнергии количество токочувствительных элементов на единицу меньше, чем число проводов сети. Это количество является минимально достаточным для измерения энергии в многопроводной электрической цепи и определяет число токовых шин и вводов тока. Тем не менее из соображений унификации во многих счетчиках имеются токовых вводы для всех проводов сети, для которой они предназначены, например, в самом распространенном однофазном индукционном счетчике типа СО-2 и его более поздних модификациях (СОИ-449 и др.) четыре равноценных токовых ввода и только одна токовая шина.
Известен электросчетчик (счетчик электрической энергии ЦЭ6803, выпускаемый концерном "Энергомера", г. Ставрополь, технические условия ТУ 25-7563.022-90, паспорт 411152.001 ПС), в котором корпус содержит N токочувствительных элементов, N токовых шин, блок обработки и индикации информации, N+1 вводов цепей напряжения и 2(N+1) вводов цепей тока, где N - количество фаз сети, корпус скреплен с зажимной платой, снабженной пазами крепления вводов цепей напряжения и цепей тока, съемные проводящие перемычки между одноименными вводами цепей тока и вводами цепей напряжения, причем каждый из вводов цепей тока снабжен зажимом внутри корпуса и зажимом на зажимной плате, причем все 2(N+1) вводов цепей тока вместе с зажимами расположены в параллельных пазах зажимной платы с одной стороны корпуса.
Аналогичную конструкцию имеют практически все известные однофазные и трехфазные электросчетчики, в том числе и самые новейшие электронные, использующие в измерительном элементе тороидальные трансформаторы тока, например, трехфазный счетчик электрической энергии СА3А-1Т-5/57 (технические условия ЕИЖА. 411152.001 ТУ, паспорт ЕИЖА 411152.020 ПС), однофазный электросчетчик СОЭБ-1 (технические условия ТУ4228-001-10878599-93), однофазные и трехфазные электронные электросчетчики концерна "Энергомера", НПФ "Прорыв" (г. Жуковский Московской обл.), АО "Мытищенский электротехнический завод", а также и электронные электросчетчики, в которых измерительный элемент выполнен на основе датчиков Холла (так называемые счетчики F2Sensor, например, фирмы ЕМН, Германия, корпус которых выполнен по стандарту DIN 857-2, проспект фирмы ELEKTRIZITATSZAHLER Gmbh & CoKG).
Недостатками такой конструкции электросчетчика являются:
- низкая надежность, определяемая в основном большим количеством контактных соединений в зажимах, обтекаемых полным током нагрузки, причем их число достигает четырех на каждый провод сети, например, в однофазном счетчике таких соединений 8, а в трехфазном 16. При этом ухудшение хотя бы одного контактного соединения чревато не только выходом из строя электросчетчика, но часто является причиной пожаров;
- высокая стоимость из-за наличия токовых шин и большого количества вводов цепей тока и зажимов, изготовляемых, как правило, из меди или медных сплавов;
- одностороннее расположение вводов цепей тока увеличивает габариты зажимной платы и всего корпуса электросчетчика, повышает трудоемкость монтажа и возможность ошибок подключения, особенно многофазных счетчиков;
- большое количество контактных соединений и одностороннее расположение вводов цепей тока ограничивает максимальный ток счетчика, вынуждая уже с величины 100 А применять внешние измерительные трансформаторы тока, что практически удваивает стоимость учета и приводит к снижению его точности;
- одностороннее расположение вводов цепей тока затрудняет обнаружение контролерами электроснабжающей организации хищения электроэнергии путем намеренного изменения порядка подключения проводов генератора и нагрузки (фазировки цепей тока и напряжения).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство, реализующее способ измерения электрической энергии в двухпроводных сетях с защитой от хищений (патент РФ N 2077062, опубл. 10.04.97, бюлл. N 10), в котором для уменьшения влияния на результат измерения вмешательства в измерительную цепь с целью хищения электроэнергии вводится избыточность, и количество токочувствительных элементов и токовых шин совпадает с числом проводов сети. Устройство содержит корпус с расположенными в нем N (где N - количество фаз сети) токочувствительными элементами, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации, N+1 вводами цепей напряжения для подключения блока обработки информации к напряжению сети.
При этом прототипу присущи недостатки, характерные для вышеописанных аналогов, а именно низкая надежность, определяемая в основном большим количеством контактных соединений в зажимах, обтекаемых полным током нагрузки, число которых достигает четырех на каждый провод сети, например, в однофазном счетчике таких соединений может быть 8, а в трехфазном до 16. При этом ухудшение хотя бы одного контактного соединения чревато не только выходом из строя электросчетчика, но часто является причиной пожаров. Из-за наличия токовых шин и большого количества вводов цепей тока и зажимов, изготовляемых, как правило, из меди или медных сплавов, известный счетчик характеризуется высокой стоимостью.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание счетчика, обладающего высокой защищенностью от хищений электроэнергии, при одновременном упрощении конструкции, снижении стоимости, повышении надежности и удобства эксплуатации.
Для решения поставленной задачи предлагаемое устройство, как и прототип, содержит корпус с расположенными в нем N (где N - количество фаз сети) токочувствительными элементами, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации, N+1 вводами цепей напряжения для подключения блока обработки информации к напряжению сети. В отличие от прототипа в корпусе выполнены N или (N+1) сквозных каналов, соединяющих две стенки корпуса и служащих для прохождения через i-й (где i - номер фазы) канал корпуса i-го провода цепи нагрузки и соединения его с i-м проводом сети, причем каждый канал выполнен с возможностью магнитной связи i-го провода нагрузки с i-м токочувствительным элементом.
Выполнение корпуса измерительного блока со сквозными каналами, соединяющими две стенки (противоположные или прилежащие) корпуса, обеспечивает возможность легко визуально обнаруживать попытку хищения электроэнергии путем намеренного изменения порядка подключения проводов сети и нагрузки (фазировки цепей тока и напряжения).
В предлагаемом техническом решении за счет того, что убираются внутренние токовые шины, обеспечена возможность выполнения счетчика без зажимной платы.
Получение же информации о протекающем токе осуществляется без ввода токовой цепи в корпус измерительного блока, а путем обеспечения только магнитной связи токочувствительных элементов и проводов нагрузки, проходящих через каналы в корпусе измерительного блока.
Исключение внутренних токовых шин позволило значительно упростить конструкцию счетчика и повысить его надежность, что обусловлено как сокращением в четыре раза количества необходимых для соединения шины и проводов зажимов, рассчитанных на полный ток в измеряемой цепи, так и возможностью применения более надежной их конструкции без увеличения габаритов счетчика, например, за счет использования в зажимах винтов большего диаметра.
Упрощение конструктивного выполнения снижает стоимость прибора, как за счет снижения материалоемкости (благодаря уменьшению числа зажимов и исключению внутренних токовых шин, которые, как правило, выполняются из меди или ее сплавов), так и за счет снижения трудоемкости сборки корпуса. Кроме того, упрощение подключения в электрическую цепь снижает трудоемкость операций регулировки и поверки счетчиков в заводских условиях.
Предложенная конструкция более привлекательна для электроснабжающих организаций еще и потому, что она значительно снижает число ошибок при установке счетчика, а также упрощает процесс контроля правильности его подключения.
Оптимальным вариантом конструкции с учетом технологичности производства является выполнение каждого канала в виде трубки круглого или прямоугольного сечения со стенками из изоляционного материала. При этом герметичность внутреннего объема корпуса счетчика достигается выполнением сопряжения аналогично сопряжению цоколя и крышки корпуса.
Сквозные каналы могут быть выполнены в любом не занятом блоком обработки информации месте корпуса при условии соблюдения магнитной связи i-го провода нагрузки с i-м токочувствительным элементом. Возможным вариантом осуществления такой формы связи является выполнение каждого токочувствительного элемента в виде замкнутого магнитопровода, охватывающего канал и снабженного обмоткой, выводы которой являются выходами токочувствительного элемента.
Другой пример конкретной реализации предполагает выполнение каждого токочувствительного элемента в виде магнитопровода с зазором, охватывающего канал для провода цепи нагрузки, а выполнение блока обработки информации и индикации на основе элементов Холла, каждый из которых помещен в зазоре соответствующего магнитопровода, подключенного к выходам элементов Холла схемы суммирования и преобразователя результата суммирования в код для последующей его индикации.
Достаточное количество сквозных каналов в корпусе счетчика, служащих для получения информации о токе при измерении энергии в N-фазной сети, на единицу меньше числа проводов этой сети. Поэтому возможно выполнение счетчиков, число каналов в котором совпадает с количеством проводов сети, так и на единицу меньшим числом.
Поскольку в предлагаемом счетчике провода сети и провода цепи нагрузки не требуют подключения к вводам токовых цепей, как это выполняется в известных счетчиках, а соединяются попарно непосредственно, то они могут быть соединены любым допускаемым способом, например, посредством скрутки или с помощью зажимов. Поэтому в формуле изобретения этот признак охарактеризован обобщающим понятием, обеспечивающим работоспособность счетчика.
Предложенная конструкция может быть использована для построения счетчиков с широким диапазоном максимального тока, в том числе и значительно превышающего 100 А. Поскольку подключение проводов и кабелей при таких уровнях тока производится только посредством оконцовывания их наконечниками, то в счетчиках, предназначенных для максимального тока 100 А и выше, целесообразно в корпусе выполнить каналы с формой поперечного сечения, соответствующей форме клеммных наконечников, надеваемых на провода цепи нагрузки.
Подключение проводов при токе менее 100 А допускается производить без оконцовывания наконечниками. В этих случаях для удобства и повышения надежности подключения проводов предлагаемое устройство целесообразно выполнять с зажимной платой, соединенной с корпусом счетчика. Соединение проводов сети и проводов цепи нагрузки осуществляют с помощью зажимов, располагаемых в пазах зажимной платы.
Для обеспечения работы счетчика как в режиме непосредственного включения, так и через измерительные трансформаторы тока и/или трансформаторы напряжения необходимо, чтобы вводы цепей напряжения были выполнены с возможностью подключения каждого ввода к внешнему проводу или к одноименному зажиму токовой цепи, для чего они снабжены зажимами. Подключение вводов цепей напряжения к одноименным зажимам токовых цепей осуществляется посредством съемной проводящей перемычки к внешнему проводу или к одноименному зажиму токовой цепи.
Результаты проведенного патентного поиска показали, что среди решений того же назначения отсутствуют решения, содержащие признаки отличительной части формулы изобретения. Поиск проводился среди технических решений того же назначения потому, что отличительные признаки не имеют самостоятельного значения, а проявляют свои свойства лишь в совокупности всех признаков формулы изобретения. Предлагаемые изменения технической сущности счетчика не только позволили улучшить его характеристики, но и явились причиной существенного изменения его внешнего вида. Изложенные доводы подтверждают, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Далее изобретение поясняется примерами конкретного выполнения.
На фиг. 1 схематично представлен электронный трехфазный счетчик с частично, по указанной на чертеже линии, удаленным корпусом.
На фиг. 2 схематично представлен электронный однофазный счетчик с частично, по указанной на чертеже линии, удаленным корпусом.
Счетчик, представленный на фиг. 1, состоит из закрывающего блок обработки информации и индикации корпуса 1, снабженного четырьмя Г-образными вводами 2 цепей напряжения, которые горизонтальной частью подсоединены к плате блока обработки информации и индикации 3, а вертикальная часть снабжена внешними зажимами 4. Четыре провода цепи нагрузки 5 и четыре провода сети 6 снабжены плоскими наконечниками 7 и 8. Наконечники 7 проводов цепи нагрузки проходят через сквозные каналы 9, имеющие поперечное сечение, согласованное с формой применяемых наконечников. Сквозные каналы 9, выполненные в виде полого параллелепипеда со стенками из изоляционного материала, сквозь отверстие которого проходит наконечник 7 фазного провода цепи нагрузки 5, охватывают замкнутые магнитопроводы токочувствительных элементов, в данном случае это сердечники тороидальных трансформаторов тока 10, подключенных выводами вторичных обмоток к плате блока обработки и индикации 3. Зажимы, образуемые болтовым соединением 11 наконечников проводов цепи нагрузки 7 и наконечников проводов цепи генератора 8, с помощью съемных проводящих перемычек 12 подключаются к вводам цепей напряжения 2 и закрываются зажимной крышкой 13.
Корпус 1 счетчика состоит из цоколя 14 и крышки 15, снабженной прозрачным окном 16 для индикации результата измерения. Крышка зажимов 13 предотвращает несанкционированный доступ к клеммным соединениям проводов нагрузки 5 и сети 6.
Сборка счетчика по фиг. 1 производится следующим образом. Вводы цепей напряжения 2 крепятся к печатной плате, на которой смонтированы элементы блока обработки и индикации 3. Сквозные каналы 9 корпуса имеют поперечное сечение, соответствующее форме наконечников 7, которыми снабжаются провода цепи нагрузки, в данном случае для плоских наконечников они имеют прямоугольную форму. Каналы должны быть изготовлены из термостойкой пластмассы либо вместе с крышкой 15 и цоколем 14 корпуса, либо в виде отдельной детали корпуса. При сборке они герметизируются в местах стыковки и служат одновременно крепежными элементами для тороидальных магнитопроводов 10 токочувствительных элементов. Наконечники 8, которыми оконцовываются провода сети, могут быть стандартными и рассчитанными на максимальный ток счетчика, а наконечники 7 проводов цепи нагрузки должны быть рассчитаны на глубину канала корпуса и иметь дополнительное отверстие для подключения цепи напряжения, поэтому набором таких наконечников комплектуется каждый электросчетчик.
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Провода цепи нагрузки 5 и провода сети 6 предварительно оконцовываются клеммными наконечниками 7 и 8. Наконечники 7 проводов цепи нагрузки 5 вставляются в сквозные каналы 9 в корпусе 1, выполненные по форме наконечников, со стороны, противоположной вводам цепи напряжения 2 и зажимаются попарно с помощью болтовых соединений 11 с наконечниками 8 проводов 6 сети. Затем производится подключение вводов 2 цепей напряжения счетчика, для чего проводящими перемычками 12 соединяют одноименные вводы цепей напряжения 2 и клеммные наконечники цепи нагрузки 7. Для предотвращения несанкционированного доступа к зажимам счетчика, образованным соединением клеммных наконечников проводов цепей нагрузки и сети, они закрываются зажимной крышкой 13 и пломбируются. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепей напряжения и цепей тока.
Фиксация положения зажимов токовых цепей, образованных болтовыми соединениями 11 наконечников 7 и 8, обеспечивается за счет согласования поперечных сечений каналов 9 и концевых частей клеммных наконечников 7 проводов нагрузки 5, ограничивающих подвижность последних в направлениях, перпендикулярных и продольных оси каналов.
Счетчик, подключенный к сети и нагрузке, работает следующим образом. Напряжение в измеряемой сети через вводы 2 цепей напряжения подается на входы напряжения блока обработки и индикации, обеспечивая одновременно и его питание. Ток нагрузки, протекающий по проводам 5 цепи нагрузки, преобразуется в пропорциональный ему ток вторичной обмотки трансформаторов тока 10, выполняющих функции токочувствительных элементов и преобразующих большой ток нагрузки к уровню, удобному для дальнейшей обработки. В блоке обработки и индикации сигналы напряжения и тока преобразуются в импульсный сигнал, частота которого пропорциональна среднему значению их произведения, то есть активной мощности, потребляемой цепью нагрузки. Импульсы подсчитываются суммирующим устройством этого блока, и результат суммирования, пропорциональный энергии, потребленной нагрузкой за время наблюдения, запоминается и отображается на цифровом индикаторе в окне 16.
Предлагаемый пример конкретного выполнения позволяет выполнять счетчики прямого включения на большие максимальные токи (до 400 А и более) с надежными контактными соединениями при незначительном увеличении габаритов корпуса.
Конкретное выполнение счетчика, представленного на фиг. 2, целесообразно для трансформаторных счетчиков и счетчиков прямого включения при токе в измеряемой цепи, не превышающем 100 А, когда соединение и подключение к электрическим аппаратам проводов и кабелей допустимо без применения клеммных наконечников.
Счетчик состоит из корпуса 1, содержащего первый и второй вводы 2 цепей напряжения, один конец которых внутри корпуса 1 присоединен к плате блока обработки и индикации 3, а второй снаружи корпуса снабжен зажимами 4 цепей напряжения. Для крепления зажимов цепей напряжения 4 служит зажимная плата 5, в пазах которой расположены также первый и второй зажимы 6 цепей тока. В корпусе 1 выполнены два сквозных канала 7 в виде трубок и расположенных соосно пазам крепления зажимов цепей тока. Через каналы корпуса при подключении счетчика пропускают фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, которые затем попарно соединяют их зажимами 6 цепей тока с одноименными проводами сети 9. На трубку сквозного канала 7 надет замкнутый магнитопровод измерительного элемента, в данном случае это сердечник тороидального трансформатора тока 10, подключенного выводами вторичной обмотки к плате блока обработки и индикации 3. Для подключения цепи напряжения счетчика к напряжению сети служат две съемные проводящие перемычки 11, одна из которых соединяет первый зажим 6 и первый ввод 2 цепи напряжения, другая - второй зажим 6 и второй ввод 2 цепи напряжения счетчика. Корпус 1 счетчика состоит из крышки 12 и цоколя 13. Крышка 12 снабжена прозрачным окном 14 для индикации результата измерения. В зажимной плате 5 выполнены пазы 15 для крепления первого и второго зажимов 6 цепей тока. Крышка зажимов 16 предотвращает несанкционированный доступ к зажимам зажимной платы 5.
Сборка счетчика по фиг. 2 производится следующим образом. Вводы 2 цепей напряжения крепятся к печатной плате, на которой смонтированы элементы блока обработки информации и индикации 3, крепление одновременно обеспечивает электрический контакт с входами напряжения этого блока. Сквозные каналы 7 корпуса образуются отливами трубчатой формы при изготовлении цоколя и крышки корпуса, герметизируются при сборке в месте стыковки и служат одновременно крепежным элементом тороидального трансформатора 10 тока, выполняющего функцию токочувствительного элемента, соединенного выводами вторичной обмотки с платой блока обработки и индикации 3.
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Со стороны зажимной платы 5 к первому из зажимов цепей тока подводят соответственно фазный и нулевой провода 9 сети, а через сквозные каналы 7 в корпусе 1 к этим же зажимам подводят соответственно фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, и фиксируют попарно с помощью винтов указанных зажимов. Проводящие перемычки 11 в рабочем положении должны соединять одноименные зажимы цепей тока 6 и вводы цепей напряжения 2 счетчика. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки 11 снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепи напряжения и цепи тока.
Аналогичным образом могут быть выполнены все типы электросчетчиков: трехфазные прямого и трансформаторного включения, в том числе для четырехпроводной и трехпроводной сетей с числом вводов цепей напряжения, сквозных каналов в корпусе и зажимов в зажимной плате, соответствующих числу проводов сети. Возможно выполнение счетчиков и с числом сквозных каналов в корпусе, меньшим на единицу количества проводов сети и соответствующим числу токочувствительных элементов. Например, счетчик для трехфазной четырехпроводной сети может иметь либо четыре сквозных канала для всех проводов цепи нагрузки, либо три сквозных капала для фазных проводов цепи нагрузки с исключением канала для нулевого провода сети. Аналогично трехфазный счетчик для трехпроводной сети (двухэлементный, включаемый по схеме Арона) может иметь либо три сквозных канала, либо два канала, исключая фазу, на которой в счетчике не устанавливается токочувствительный элемент.
Счетчик включают в измерительную цепь следующим образом. Со стороны зажимной платы 5 к первому и второму 6 зажимам цепей тока подводят соответственно фазный и нулевой провода 9 сети, а через сквозные каналы 7 в корпусе 1 к этим же зажимам подводят соответственно фазный и нулевой провода 8 цепи нагрузки, и фиксируют попарно с помощью винтов указанных зажимов. Проводящие перемычки 11 в рабочем положении должны соединять одноименные зажимы токовых цепей 6 и вводы цепей напряжения 2 счетчика. При настройке и поверке электросчетчика указанные проводящие перемычки 11 снимаются, чем обеспечивается требование гальванической развязки цепи напряжения и цепи тока.
Счетчик, подключенный к сети и нагрузке, работает следующим образом. Напряжение в измеряемой сети через вводы 2 цепей напряжения подается на входы напряжения блока обработки и индикации 3, обеспечивая одновременно и его питание. Ток нагрузки, протекающий по проводам цепи нагрузки 8, преобразуется в пропорциональный ему ток вторичной обмотки трансформатора 10 тока, выполняющего функции токочувствительного элемента и преобразующего большой ток нагрузки к уровню, удобному для дальнейшей обработки. В блоке обработки и индикации 3 сигналы напряжения и тока преобразуются в импульсный сигнал, частота которого пропорциональна среднему значению их произведения, то есть активной мощности, потребляемой цепью нагрузки. Импульсы подсчитываются суммирующим устройством этого блока, и результат суммирования, пропорциональный энергии, потребленной нагрузкой за время наблюдения, запоминается и отображается на цифровом индикаторе в окне 14.
В предлагаемом счетчике могут быть применены и токочувствительные элементы, выполненные на основе элементов Холла, в том числе и с концентраторами магнитного поля, выполненных на замкнутых магнитопроводах, как они применяются, например, в упомянутых выше счетчиках типа F2Sensor фирмы ЕМН.
Трехфазный счетчик непосредственного включения (без измерительных трансформаторов токa и напряжения) выполняется аналогично описанному однофазному с соответствующим увеличением количества вводов цепей напряжения и сквозных каналов в корпусе и зажимов в зажимной плате.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет получить следующие преимущества:
- устранение возможности хищения электроэнергии изменением фазировки токовой цепи или порядка подключения проводов генератора и нагрузки, трудно обнаруживаемого контролерами электроснабжающей организации при периодических осмотрах;
- уменьшение в четыре раза количества контактных соединений и уменьшение вдвое количества клеммных зажимов. Это позволяет без увеличения габаритов применить более надежные клеммные зажимы, например, с винтами большего диаметра, обеспечивающими большее прижимное усилие и соответственно меньшее контактное сопротивление;
- снижение материалоемкости за счет исключения внутренних токовых шин и вводов цепей тока, выполняемых, как правило, из медных сплавов;
- снижение трудоемкости изготовления;
- снижение трудоемкости поверки и монтажа за счет меньшего количества клеммных соединений;
- снижение ошибок при монтаже и упрощение контроля правильности подключения;
- возможность использования предложенной конструкции для построения счетчиков с широким диапазоном максимального тока, в том числе и значительно превышающего 100 А.
Формула изобретения: 1. Счетчик электроэнергии, содержащий корпус с расположенными в нем N, где N - количество фаз сети, токочувствительными элементами, соединенными своими выходами с блоком обработки информации и индикации, N + 1 вводами цепей напряжения для подключения блока обработки информации и индикации к напряжению сети, отличающийся тем, что в счетчике выполнены N или N + 1 сквозных каналов, служащих для прохождения через i-й, где i-номер фазы, канал корпуса i-го провода нагрузки и соединения его с i-м проводом сети, причем каждый канал выполнен с возможностью магнитной связи i-го провода нагрузки с i-м токочувствительным элементом.
2. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что каждый канал выполнен в виде трубки круглого или прямоугольного сечения со стенками из изоляционного материала.
3. Счетчик по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе счетчика каналы выполнены с возможностью прохождения наконечников, которыми снабжены провода цепи нагрузки, соединяемые с наконечниками проводов сети.
4. Счетчик по п.1 или 3, отличающийся тем, что каждый ввод цепей напряжения выполнен с возможностью соединения посредством съемной проводящей перемычки к одним из соединяемых одноименных наконечников провода сети или провода нагрузки.
5. Счетчик по п.1, отличающийся тем, что он снабжен соединенной с корпусом зажимной платой с закрепленными на ней зажимами цепей напряжения и в пазах которой расположены зажимы для соединения проводов от сети и нагрузки.
6. Счетчик по п.1 или 5, отличающийся тем, что пазы зажимной платы для зажимов токовых цепей выполнены соосно с каналами корпуса.
7. Счетчик по п.1 или 5, отличающийся тем, что каждый ввод цепей напряжения выполнен с возможностью соединения посредством съемной проводящей перемычки с одноименным зажимом для соединения проводов от сети и нагрузки.
8. Счетчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый токочувствительный элемент выполнен в виде замкнутого магнитопровода, охватывающего канал и снабженного обмоткой, выводы которой являются выходами токочувствительного элемента.
9. Счетчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый токочувствительный элемент выполнен в виде охватывающего канала для провода цепи нагрузки магнитопровода с зазором, в котором расположен элемент Холла.