БЫТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ОТБОРА МОЩНОСТИ ИЗ ЭНЕРГОСЕТИ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения отбираемой мощности из энергетической сети, в частности для предотвращения несанкционированного отбора мощности из энергосети.
В настоящее время существуют два метода измерения потребляемой мощности объектов из энергетической сети: непосредственный, который основан на последовательном включении в потребляемую цепь ваттметра, и косвенный метод измерения, в основе которого лежит эффект Холла. К простейшим приборам позволяющим измерять потребляемую мощность являются измерительные клещи, работающие по принципу трансформатора тока. К недостаткам этих устройств необходимо отнести следующие: а) необходимость разделения кабеля для охвата его одной фазы (жилы); б) наличие таймера (секундомера) для приближенного подсчета потребляемой энергии; в) большая погрешность измерения; г) большие временные затраты при низкой мобильности измерения.
Известна система и способ для обнаружения незаконного использования многофазного счетчика, с помощью которых определяют потерю опорного напряжения в двухэлементном электронном счетчике, указывающую на возможное несанкционированное вмешательство (см. Патент RU №2194283, кл. G01R 11/24, 2002).
Известно измерительное устройство, основанное на улавливании слабого электромагнитного поля, наведенного кабелем потребления электроэнергии, содержащее два компонента: внешний электромагнитный датчик и измеритель (см. Нечаев И. Индикатор потребляемой мощности / И.Нечаев // Радио. - 1986. - №2. - С.49-50). На рис.1 представлена принципиальная схема данного измерительного устройства.
Электромагнитный датчик содержит электромагнитную катушку, подключенную с помощью кабеля к измерителю. Измеритель состоит из усилителя постоянного тока и логарифмического усилителя для расширения показаний стрелочного индикатора. Измеритель состоит из следующих функциональных узлов: фильтра нижних частот для устранения импульсных помех и наводок; усилителя постоянного тока с регулировкой усиления 1...200; логарифмического усилителя; выпрямителя с удвоением напряжения; стрелочного индикатора; источников питания (две батарейки 4,5 в). В двух усилительных каскадах используются операционные усилители КР140УД12 с малым энергопотреблением, что является достоинством этого устройства. Отсчет отбора потребляемой мощности производят по показаниям стрелочного индикатора.
К недостаткам устройства можно отнести следующее:
- отсутствие стабилизированного питания в устройстве, что приводит к погрешности измерения при разряде источников питания;
- неравномерность разряда источников питания по +4,5 в и -4,5 в нарушает баланс нуля логарифмического усилителя;
- отсутствует индикатор рабочего состояния устройства.
Совокупность перечисленных недостатков создает трудности при тиражировании этого устройства.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является индикатор тока, состоящий из двух компонентов: внешних зондов и измерителя, включающего переключатель типа измеряемого тока; логарифмического усилителя для расширения показаний стрелочного индикатора; мостового выпрямителя, стрелочного индикатора, индикации включения прибора; источника питания, например, батарейки 9 в (см. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике / М.Тули; Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - С.146), принято за прототип.
В устройстве используется операционный усилитель средней точности К140УД7А Индикатор тока работает по принципу фиксации падения напряжения на неизолированном проводнике с током. Достоинством устройства является простота схемотехнического решения и малое количество деталей, при удовлетворительной оценке результата измерения.
Недостатком известного устройства является можно отнести следующее.
- двуполярное питание операционного усилителя от источника питания 9 в образовано методом «половинного» деления, которое имеет стабилизацию питания только в отрицательном плече;
- в связи с этим применение балансировки нуля для операционного усилителя оказалось нецелесообразным;
- установка стрелочного индикатора в «ноль» перед измерением производиться путем регулирования чувствительности измерителя при замкнутых входах операционного усилителя (внешних зондов).
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в расширении возможности определения местоположения кабеля в сооружениях, имеющих «скрытую проводку».
Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, состоит в расширении функциональных и эксплуатационных возможностей, а также области использования измерительных приборов за счет простоты предлагаемой конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в бытовом измерителе несанкционированного отбора мощности из энергосети, содержащем внешний компонент и измеритель, состоящий из усилителя, мостового выпрямителя, стрелочного индикатора, источника питания, согласно полезной модели, измеритель помещен в корпус с крышкой, в котором размещены плата усиления, выпрямителя и стабилизации, на которой собраны усилитель, мостовой выпрямитель и стабилизаторы напряжения, а также плата входов и индикации, на которой размещены фильтр нижних
частот, индикатор включения и рабочего состояния, при этом крышка корпуса имеет органы управления. В качестве внешнего компонента используют электромагнитный датчик, содержащий электромагнитную катушку, которая подключена к измерителю посредством кабеля.
Изобретение поясняется чертежами:
на фиг.1 - принципиальная схема бытового измерителя несанкционированного отбора мощности из энергосети;
на фиг.2 - плата входов и индикации;
на фиг.3 - плата усиления и стабилизации;
на фиг.4 - крышка корпуса с органами управления;
на фиг.5 - бытовой измеритель несанкционированного отбора мощности из энергосети в сборе.
Бытовой измеритель несанкционированного отбора мощности из энергосети состоит из двух компонентов: внешнего электромагнитного датчика (на чертеже не указан) и измерителя. Электромагнитный датчик содержит электромагнитную катушку (на чертеже не указана), подключенную с помощью кабеля (на чертеже не указан) к измерителю.
Бытовой измеритель несанкционированного отбора мощности из энергосети содержит корпус 1, в котором размещены плата усиления, выпрямителя и стабилизации 2, плата входов и индикации 3, стрелочный индикатор 4, источники питания 5.
Бытовой измеритель несанкционированного отбора мощности из энергосети содержит также крышку корпуса 6 с органами управления.
На плате 2 собраны усилитель, мостовой выпрямитель и стабилизатор напряжения +5 в и -5 в.
На плате 3 размещены фильтр нижних частот для устранения импульсных помех и наводок, а также индикатор включения и рабочего состояния.
На крышке корпуса 1 размещены органы управления и надписи.
В измерителе используется прецизионный операционный усилитель типа КР140УД26А (импортные ОР-26А). В качестве стрелочного индикатора использован миллиамперметр постоянного тока М476-2. В узле стабилизации напряжения использованы сборки 78L05 и 79L05 или их аналоги.
Для расширения показаний стрелочного индикатора измеритель работает по принципу логарифмического усилителя.
На фиг.4 показана крышка устройства с органами управления. Весь измеритель помещен в корпус с размерами 110×55×30 мм. На фиг.5 корпус измерителя показан прозрачным.
Измерение с помощью бытового измерителя несанкционированного отбора мощности из энергосети, производится путем касания к вводному кабелю энергосети электромагнитного датчика, закрепленного на коротком жезле или длинном шесте (в зависимости от объектов измерения) и фиксации отбора мощности в ваттах или киловаттах по стрелочному индикатору. Фиксация отбора мощности определяется прибором за счет усиления слабого электромагнитного поля, возникающего в сети переменного тока при включенных устройствах электропотребления.
Второе назначение этого устройства - определение местоположения кабеля в сооружениях, имеющих «скрытую проводку».
Бытовой измеритель несанкционированного отбора мощности из энергосети, предназначен для измерения мощности подключенных устройств потребления в электрических сетях с напряжением 220/380 вольт.
Он может использоваться для определения постоянно включенных устройств потребления (ПВУП) в гаражных кооперативах, домах частного жилого сектора, дачных постройках, в многоквартирных домах при проверке общих щитовых счетчиков и др.
Отличительная особенность измерителя от устройств типа «электрические клещи» - отсутствие охвата одножильного провода и необходимости
применения секундомера для приближенного подсчета мощности подключенного ПВУП.
Использование полезной модели позволит ускорить процесс проверки различных объектов потребления и своевременного обнаружения перерасхода электроэнергии; увеличить количество проверяемых объектов и частоту проверок, а также снизить риск получения травм и несчастных случаев сотрудников Энергонадзора РАО ЕЭС при проверке объектов.
Полезная модель может использоваться для измерения отбираемой мощности из энергетической сети объектов общественного, кооперативного и частного пользования, промышленных и гражданских сооружений и т.п.