PL206560B1 - Układ do zapobiegania umyślnemu fałszowaniu wskazań elektronicznego licznika energii elektrycznej - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206560 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 376592 ^{(51) Int.Cl.}

G01R 11/24 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 11.08.2005

Układ do zapobiegania umyślnemu fałszowaniu wskazań elektronicznego licznika energii elektrycznej

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 19.02.2007 BUP 04/07	(73) Uprawniony z patentu: KONSORCJUM BADAWCZO-ROZWOJOWE MAGNETO M. SOIŃSKI G. RYGAŁ R. RYGAŁ SPÓŁKA JAWNA, Częstochowa, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2010 WUP 08/10	(72) Twórca(y) wynalazku: ROBERT PYTLECH, Częstochowa, PL ROMAN RYGAŁ, Częstochowa, PL MARIAN SOIŃSKI, Częstochowa, PL

PL 206 560 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do zapobiegania umyślnemu fałszowaniu wskazań elektronicznego licznika energii elektrycznej stosowany do rozliczeń energii elektrycznej pomiędzy odbiorcami, a dostawcą energii.

Znane są elektroniczne liczniki energii elektrycznej zawierające co najmniej jeden przetwornik napięcia i prądu oraz moduł przetwarzania pomiarów, które są zaopatrzone w różnego rodzaju układy zabezpieczające przed umyślnym fałszowaniem wskazań albo kontrolujące i rejestrujące wszelkie nieprawidłowe działania użytkownika, które mają wpływ na rzetelność pomiaru, a tym samym na prowadzenie rozliczeń pomiędzy dostarczycielem i odbiorcą energii elektrycznej.

Tak na przykład znany jest z polskiego opisu patentowego nr 186456 układ zabezpieczający licznik przed świadomym działaniem odbiorcy energii elektrycznej na elementy obwodu napięciowego licznika, co powoduje niewłaściwy pomiar wartości pobranej energii.

Układ charakteryzuje się tym, że równolegle do rezystora włączona jest dioda Zenera, o dopuszczalnym prądzie przewodzenia większym od dopuszczalnego prądu mogącego płynąć przez cewki licznika. Równolegle do diody Zenera przyłączony jest układ składający się z szeregowo połączonej diody elektroluminescencyjnej i rezystora, sygnalizując optycznie stany awaryjne. Sygnalizację elektryczną stanów awaryjnych uzyskano przyłączając równolegle do diody Zenera układ składający się z transoptora i rezystora, przy czym dioda transoptora połączona jest szeregowo z rezystorem.

Z chińskiego opisu patentowego nr CN2412304 znany jest układ do zapobiegania umyś lnemu fałszowaniu wskazań licznika, który składa się ze źródła zasilania i obwodu testującego oraz obwodów informujących o możliwych nadużyciach. Tylko jeden przekładnik prądowy jest zainstalowany w liczniku energii elektrycznej, a reszta części wchodzi w skład skrzynki kontrolnej. Układ kontrolny złożony jest poprzez zwielokrotnienie liczby przekładników prądowych, wzmacniacza operacyjnego, rezystora i tetrody. Korzyś ci z takiego rozwią zania to prosta struktura ukł adu, ł atwy montaż , wykrywanie i monitorowanie oszustw, bezawaryjna praca, wysoka czułość. Układ umożliwia wykrywanie rożnych nadużyć i oszustw podczas poboru energii elektrycznej. Po wykryciu próby oszustwa układ może na przykład włączyć krótki alarm lub na krótko bądź na stałe wyłączyć zasilanie za licznikiem.

Z kolei w celu zabezpieczenia elektronicznego licznika energii elektrycznej przed oddział ywaniem zewnętrznego pola magnetycznego, pochodzącego na przykład od magnesów neodymowych o dużych energiach pola magnetycznego, powodującego niewłaściwy pomiar zuż ycia energii elektrycznej, korzystny dla odbiorcy energii, stosowane są przez producentów tych liczników różnego rodzaju osłony ferromagnetyczne, w których umieszcza się ustrój pomiarowy licznika w postaci przekładników prądowych.

Przekładniki prądowe znalazły powszechne zastosowanie w elektronicznych licznikach energii elektrycznej ze względu na ich czułość do pomiarów małych prądów, natomiast w przypadku oddziaływania zewnętrznego pola magnetycznego na rdzeń magnetyczny przekładnika prądowego ulega on nasyceniu magnetycznemu i następuje zmiana jego charakterystyki magnesowania. W konsekwencji czego następuje spadek wartości prądu płynącego w obwodzie wtórnym, mimo że w obwodzie pierwotnym płynie ciągle prąd o tym samym natężeniu. W efekcie licznik nie pokazuje poboru energii, mimo rzeczywistego poboru energii przez odbiorcę lub pokazuje wartość znacznie zaniżoną.

Nie stosuje się natomiast ustrojów pomiarowych w postaci boczników, zwłaszcza do pomiarów dużych prądów pomimo, że w ogóle nie reagują one na oddziaływanie zewnętrznego pola magnetycznego, ponieważ dla osiągnięcia równoważnej czułości jaką posiadają przekładniki prądowe wydziela się w nich nieakceptowany poziom mocy, powodujący ich nadmierne grzanie. Tak na przykład w boczniku o rezystancji R=1 przy prądzie płynącym przez licznik I=100 [A] wydziela się energia

P=10 [W].

Celem wynalazku jest opracowanie takiego układu do stosowania w elektronicznym liczniku energii elektrycznej o ustroju pomiarowym czułym na pomiar małych prądów, który gwarantuje rzetelność pomiaru w przypadku oddziaływania na niego zewnętrznego pola magnetycznego.

Jest to rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że przetwornik prądu, który stanowi bocznik połączony jest ze wzmacniaczem operacyjnym, który połączony jest z modułem przetwarzania pomiarów.

Układ według wynalazku rozwiązuje problem wpływu zewnętrznego pola magnetycznego na rzetelność dokonywanego pomiaru.

PL 206 560 B1

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym schemat ideowy układu do zapobiegania umyślnemu fałszowaniu wskazań elektronicznego licznika energii elektrycznej.

Układ zawiera zaciski wejściowe L i N, które są zaciskami wejściowymi licznika energii elektrycznej 1 przyłączonego do sieci energetycznej 2 oraz zaciski U i N stanowiące zaciski wyjściowe licznika 1. Zacisk L połączony jest poprzez bocznik 3, stanowiący przetwornik prądu z zaciskiem wyjściowym L natomiast zacisk N jest bezpośrednio połączony z zaciskiem N Do zacisków wyjściowych L i NP podłączony jest odbiornik 4 energii elektrycznej, którym jest odbiorca energii. Do zacisków bocznika 3 podłączony jest wzmacniacz operacyjny 5, którego wyjście połączone jest z blokiem przetwarzania pomiarów 6, połączonym z zaciskami wejściowymi licznika.

Działanie układu w liczniku sprawdzono przy zastosowaniu bocznika R=100 [μΩ], przy prądzie I=100 [A] i wzmacniaczu operacyjnym TL 072. Układ nie reagował na zewnętrzne pole magnetyczne, a zastosowanie wzmacniacza operacyjnego spowodowało podniesienie poziomu napięcia wyjściowego z bocznika, przez co licznik stał się czuły na małe wartości prądu. Moc wydzielana w boczniku wyniosła P 1 [W], co nie powodowało jego nagrzewania.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do zapobiegania umyślnemu fałszowaniu wskazań elektronicznego licznika energii elektrycznej zawierający co najmniej jeden przetwornik napięcia i prądu oraz moduł przetwarzania pomiarów i wzmacniacz operacyjny, znamienny tym, że przetwornik prądu, który stanowi bocznik (3) połączony jest ze wzmacniaczem operacyjnym (5), który połączony jest z blokiem przetwarzania pomiarów (6).