УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТОКООГРАНИЧЕНИЕМ УНИВЕРСАЛЬНОЕ

Полезная модель относится к системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и может быть использована для управления ограничением тока нагрузки, поступающего в отдельную квартиру, в случае возникновения у собственника квартиры задолженности по оплате за электроэнергию или другие жилищно-коммунальные услуги, а также в случае необходимости ограничения потребления электроэнергии конкретному потребителю с выбранным уровнем токоограничения в заданные временные интервалы суток.
Коммунальные службы и поставщики ЖКУ наряду с мероприятиями по частичному и полному ограничению подачи электроэнергии потребителям-неплательщикам в некоторых случаях вынуждены осуществлять снижение энергопотребления в установленные временные интервалы суток, о чем население информируется заблаговременно. В такой ситуации при отсутствии системы АСКУЭ (автоматизированная система коммерческого учета энергопотребления) реализовать это практически не возможно. В качестве меры воздействия на потребителя-должника в плане ограничения потребления в установленные промежутки времени суток эта процедура является достаточно эффективной мерой воздействия на эту категорию потребителей.
В соответствии с действующими Правилами предоставления коммунальных услуг (Постановление правительства РФ №354 от 06.05.2011 г.) и Правилами полного и (или) частичного ограничения режима потребления электрической энергии (Постановление правительства РФ №442 от 04.05.2012 г.), предусмотрено частичное ограничение предоставляемой услуги после письменного оповещения собственника квартиры и по истечении установленного правилами срока при наличии у него задолженности в размере месячного показателя, а полное отключение электроэнергии может быть осуществлено только в случае, если долги за электроэнергию имеются за период двух месяцев. Первой мерой для осуществления такого ограничения является самоограничение, которое потребитель-должник может ввести, обратившись к поставщику электроэнергии, с просьбой ввести для него ограничение подачи электроэнергии в определенное время суток. В связи с отсутствием во многих многоквартирных домах системы АСКУЭ некоторых производителей, у которых имеется такая возможность, выполнение таких процедур невозможно. Как правило, система АСКУЭ для индивидуальных частных домов используется очень редко и поэтому введение функций ограничения потребления электроэнергии в определенное время суток также не возможно. Существующие устройства управления токоограничением предназначены только для установления токоограничения на весь период времени проведения процедуры ограничения и реализовать с их помощью ограничение подачи электроэнергии с различными степенями ограничения и в определенное установленное и заданное время суток нет возможности.
Известно устройство управления отключением нагрузки («Устройство управления отключения нагрузки", выпускаемое ФГУП "Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе», паспорт ИЛГШ.468323ПС, продукция ФГУП "Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе", 2010 г., 9 с), состоящее из исполнительного устройства, подключаемого к электросчетчику и управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии, с помощью которого реализуется только функция полного отключения от подачи электроэнергии без установки степени ограничения и без привязки к заданным интервалам времени. Это исполнительное устройство (приставка) является одним из основных элементов системы АСКУЭ и служит для отключения нагрузки после поступления соответствующего сигнал от имеющегося в комплекте АСКУЭ специального электросчетчика. Данное устройство имеет ряд существенных недостатков, а именно: оно может работать только с электрическими счетчиками, имеющими на испытательном выходе импульсные отключающие сигналы. С другими любыми электрическими счетчиками и в отсутствии АСКУЭ данное устройство работать не может. Сфера использования такого устройства также очень ограничена и не может быть распространена на основную часть неплательщиков в связи с указанными обстоятельствами. Анализ использования данной системы в России показывает, что она используется только для удаленного считывания показаний приборов потребления электроэнергии и нигде не используется для введения токоограничения с заданными ступенями ограничения и в заданные интервалы времени.
Наиболее близким к предлагаемому устройству управления токоограничением является устройство управления токоограничением (решение о выдаче патента на полезную модель «Устройство управления токоограничением» по заявке №2013105951/07(008870) от 12.02.2013 г.), состоящее из исполнительного устройства, управляемого сигналами, поступающими по проводной или беспроводной линии, блока ступенчатого изменения порога срабатывания токового дискриминатора и таймера, выполненных на базе микроконтроллера с энергонезависимой памятью. Данное устройство имеет ряд существенных недостатков. С его помощью нет возможности автоматического введения ограничения подаваемой электроэнергии в определенные интервалы времени суток, а также менять степени ограничения в зависимости от конкретных условий и для каждого конкретного потребителя. Все это мешает более широкому распространению устройств управления токоограничением в условиях внедрения социальных норм потребления электрической энергии, когда потребитель электроэнергии имеет желание ввести самоограничение подачи электроэнергии в определенные интервалы времени суток.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является то, что предлагаемое устройство управления токоограничением универсальное выполнено таким образом, что оно содержит дополнительно энергонезависимые часы реального времени и блок уставок, задающий несколько временных зон и ряд уровней токоограничения для каждой временной зоны с отображением этой информации на встроенном или выносном блоке индикации. За счет этого появляется возможность задавать уровни токоограничения в различные временные периоды суток и осуществлять все необходимые процедуры отображения этой информации, а также индикации и отключения подачи электроэнергии в случае превышения установленных ступеней ограничения. Все процедуры выполняются автоматически и без участия поставщика электроэнергии или энергосбытовой организации.
Предлагаемое универсальное устройство управления токоограничением позволяет в одном устройстве реализовать все варианты управления токоограничением по уставкам, которые устанавливает поставщик электроэнергии и в рамках действующего законодательства.
Технический результат предлагаемой полезной модели достигается тем, что известное устройство управления токоограничением, состоящее из исполнительного устройства, управляемого сигналами, поступающими по проводной или беспроводной линии, блока ступенчатого изменения порога срабатывания токового дискриминатора и таймера, выполненных на базе микроконтроллера с энергонезависимой памятью, дополнительно содержит энергонезависимые часы реального времени и блок уставок, задающий несколько временных зон и ряд уровней токоограничения для каждой временной зоны с отображением этой информации на встроенном или выносном блоке индикации.
В результате данного технического решения удается расширить функциональные возможности устройства и сделать его универсальным.
Предлагаемое устройство управления токоограничением универсальное может размещаться как перед электрическим счетчиком, так и после него. Управление уставками, задающими режимы работы устройства, осуществляется удаленно по проводной или беспроводной линии.
Блок-схема предлагаемого устройства управления токоограничением комбинированного приведена на фиг. для различных вариантов подключения по отношению к имеющемуся электрическому счетчику (после него или перед ним) приведена на фиг. (поз. а) и б).
На фиг. поз. а) предлагаемое устройство токоограничения универсальное 11 располагается между электросчетчиком 3 и квартирой потребителя 1. Напряжение питания к электросчетчику 3 подходит по кабелю 12. Устройство управления токоограничением 11 состоит из исполнительного устройства 2, блока ступенчатого изменения порога срабатывания токового дискриминатора 4, таймера 6, которые выполнены на базе микроконтроллера 5 с энергонезависимой памятью и блока приема и обработки сигналов 10, поступающих по проводной или беспроводной сети. Стрелкой условно показано направление поступающих сигналов в этот блок. Устройство управления токоограничением универсальное 11 также содержит энергонезависимые часы реального времени 8, блок уставок 9, задающий несколько временных зон и ряд уровней ограничений для каждой временной зоны. Информация об уставках отображается на встроенном 7 или выносном (на фиг. не показан) блоке индикации.
На фиг. поз. б) показано расположение устройства управления токоограничением 11 по отношению к электросчетчику во втором варианте, т.е. перед электросчетчиком 3, после которого напряжение поступает в квартиру потребителя 1. На фиг. поз. б) используются те же самые обозначения, что и на фиг. поз. а). Во втором варианте напряжения электропитания по электрической проводке 12 сначала поступает в устройство управления токоограничением 11 (точнее в блок исполнительного устройства 2), а потом в квартиру 1. Во втором варианте блок ступенчатого изменения порога срабатывания токового дискриминатора 4 и таймер 6 выполнены также на базе микроконтроллера 5 с наличием у него энергонезависимой памяти. Устройство управления токоограничением универсальное 11 также содержит энергонезависимые часы реального времени 8, блок уставок 9, задающий несколько временных зон и ряд уровней ограничений для каждой временной зоны, информация о которых отображается на встроенном 7 или выносном (на фиг. не показан) блоке индикации.
Предлагаемое универсальное устройство управления токоограничением было выполнено на базе стандартных радиоэлектронных элементов (реле для токов срабатывания 40А, светодиоды и др.). В качестве микроконтроллера использовали микроконтроллерное устройство ATMega48 с объемом энергонезависимой памяти 16 кбайт. Для работы электронных схем применялся низковольтный блок питания с малой энергий потребления, выполненный по емкостной схеме, устанавливаемый внутри устройства и питающийся от напряжения 220 В (380 В для трехфазной электросети), поступающего в само устройство. Работа часов реального времени обеспечивалась с использованием стандартных решений на базе кварцевого генератора частоты.
Устройство управления токоограничением универсальное испытывалось на базе офисных помещений предприятия ОАО «НПП «Интеграл» (г. Дубна, Моск. обл.), где имитировалась ситуация похожая на многоквартирный дом.
В результате проверки работоспособности универсального устройства управления токоограничением была подтверждена эффективность его использования для реализации различных вариантов введения токоограничения и последующего отключения электропитания при превышении установленных степеней ограничения и в заданные временные промежутки суток.
Данное универсальное устройство управления токоограничением может быть использовано в системе ЖКХ Российской Федерации и других государств СНГ в качестве технического средства для реализации способа ограничения подачи электроэнергии в установленные промежутки времени в качестве меры воздействия на неплательщиков за ЖКУ (электроэнергию и другие виды ЖКУ). Это позволяет осуществить возврат долгов за услуги ЖКХ и повысить уровень платежной дисциплины. А это, в свою очередь, позволит вернуть в бюджет огромные финансовые средства и направить их на модернизацию существующей системы ЖКХ. Кроме того, с использованием предлагаемого универсального устройства управления токоограничением можно осуществлять санкционированные ограничения потребителей от подачи электроэнергии в случае недостатка мощностей и при наступлении аварийных и чрезвычайных ситуаций. Универсальное устройство управления токоограничением может найти свое распространение в системе энергосбережения различных объектов. Задавая степень ограничения подачи электроэнергии в ночное время можно предотвратить излишнее расходование электроэнергии (не выключенные нагревательные приборы, освещение и др.), а также эти процедуры будут полезны для выходных и праздничных дней.