RU197312U1

RU197312U1 - EDUCATIONAL STAND FOR STUDYING CONNECTIONS OF ELECTRIC ENERGY METERS

Info

Publication number: RU197312U1
Application number: RU2020100761U
Authority: RU
Inventors: Юрий Петрович Галишников; Павел Николаевич Сенигов
Original assignee: Юрий Петрович Галишников; Павел Николаевич Сенигов
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-04-21

Abstract

Учебный стенд для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии предназначен для обучения персонала, работающего с системами учета электрической энергии. Учебный стенд содержит источник питания (1), электрическую нагрузку (2), счетчик (3) электрической энергии, понижающий трансформатор (4), выключатель (5), вольтампер-фазометр (6). Снижение энергопотребления стенда и его массогабаритных показателей достигнуто за счет снабжения стенда понижающим трансформатором, начало и конец обмотки высокого напряжения которого подключены соответственно к нулевому выходу источника питания и первому выводу нагрузки, который соединен с фазным выходом источника питания и первым токовым выводом счетчика, начало и конец обмотки низкого напряжения трансформатора подключены соответственно ко второму токовому выводу счетчика и второму выводу нагрузки, а нулевой вывод напряжения счетчика подключен к нулевому выходу источника питания. 1 ил.The training stand for studying the connection schemes of electric energy meters is designed to train personnel working with electric energy metering systems. The training stand contains a power source (1), an electric load (2), a counter (3) of electric energy, a step-down transformer (4), a switch (5), a volt-ampere phase meter (6). The power consumption of the stand and its overall dimensions were reduced by supplying the stand with a step-down transformer, the beginning and end of the high voltage winding of which are connected respectively to the zero output of the power source and the first output of the load, which is connected to the phase output of the power source and the first current output of the counter, the beginning and end transformer low voltage windings are connected respectively to the second current terminal of the counter and the second terminal of the load, and the zero voltage terminal The meter is connected to the zero output of the power source. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к учебной технике и, в частности, к стендам для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии, и может быть использована при обучении персонала, работающего с системами учета электрической энергии.The utility model relates to teaching equipment and, in particular, to stands for studying the connection schemes of electric energy meters, and can be used in training personnel working with electric energy metering systems.

В настоящее время известен учебный стенд для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии, описанный в патенте Российской Федерации №190867 на полезную модель "Учебный стенд для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии" по классу G09В 23/18, заявленном 29.03.2019 года и опубликованном 16.07.2019 года.At present, a training stand for studying the connection schemes of electric energy meters is described in the patent of the Russian Federation No. 190867 for the utility model "Training stand for studying the connection schemes of electric energy meters" according to class G09В 23/18, announced on March 29, 2019 and published on July 16, 2019 .2019 year.

Данный учебный стенд для изучения схем подключения однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии содержит источник питания, монтажную панель, закрепленную на столе, измерительные трансформаторы тока, электрическую нагрузку, счетчик электрической энергии и специальный измерительный прибор, при этом стенд дополнительно снабжен переключателями для изменения схемы подключения счетчика электрической энергии, установленными в выполненной на монтажной панели нише с закрывающейся дверцей, причем дверца ниши на монтажной панели закрывается на замок.This training stand for studying the connection diagrams of single-phase and three-phase electric energy meters contains a power source, a mounting panel mounted on a table, current measuring transformers, electric load, electric energy meter and a special measuring device, while the stand is additionally equipped with switches for changing the meter connection scheme electrical energy installed in a niche on the mounting panel with a lockable door, and the niche door on the mounting panel locked with a lock.

Недостатками известного стенда для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии являются значительное энергопотребление и его повышенные массогабаритные показатели, обусловленные необходимостью при изучении схем подключения счетчиков электрической энергии нагружать счетчик током не ниже номинального, величина которого составляет не менее 5 А, что в свою очередь требует использования электрической нагрузки с достаточно большой установленной мощностью. Необходимая при этом установленная полная мощность одной фазы при изучении схем подключения однофазного счетчика электрической энергии и напряжении источника питания 220 В должна быть не менее 1100 ВА, а в случае изучения схем подключения трехфазного счетчика электрической энергии для трех фаз нагрузки должна быть соответственно 3300 ВА.The disadvantages of the known stand for studying the connection schemes of electric energy meters are significant energy consumption and its increased weight and size indicators, due to the need to study the connection of electric energy meters, load the meter with a current not lower than the rated value, which is at least 5 A, which in turn requires the use of electric loads with a sufficiently large installed capacity. The required total installed power of one phase, when studying the connection schemes of a single-phase electric energy meter and the voltage of a 220 V power supply, should be at least 1100 VA, and in the case of studying the connection schemes of a three-phase electric energy meter for three load phases, there should be 3300 VA, respectively.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение экономичности стенда для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии.The objective of the claimed utility model is to increase the efficiency of the stand for studying the connection schemes of electric energy meters.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является снижение энергопотребления стенда и его массогабаритных показателей.The technical result that allows us to solve this problem is to reduce the power consumption of the stand and its overall dimensions.

Указанный результат достигается тем, что в учебном стенде для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии, содержащем источник питания, электрическую нагрузку, счетчик электрической энергии и специальный измерительный прибор, согласно полезной модели, стенд дополнительно снабжен понижающим трансформатором, начало и конец обмотки высокого напряжения которого подключены соответственно к нулевому выходу источника питания и первому выводу нагрузки, который соединен с фазным выходом источника питания и первым токовым выводом счетчика, начало и конец обмотки низкого напряжения трансформатора подключены соответственно ко второму токовому выводу счетчика и второму выводу нагрузки, а нулевой вывод напряжения счетчика подключен к нулевому выходу источника питания.The indicated result is achieved by the fact that in the training stand for studying the connection schemes of electric energy meters containing a power source, electric load, electric energy meter and a special measuring device, according to the utility model, the stand is additionally equipped with a step-down transformer, the beginning and end of which high voltage windings are connected respectively, to the zero output of the power source and the first output of the load, which is connected to the phase output of the power source and the first current output counter house, the beginning and end of the low voltage transformer winding are respectively connected to the second current output terminals of the counter and the second terminal of the load, and the voltage output of zero counter connected to the zero output of the power source.

Снабжение учебного стенда для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии понижающим трансформатором, начало и конец обмотки высокого напряжения которого подключены соответственно к нулевому выходу источника питания и первому выводу нагрузки, который соединен с фазным выходом источника питания и первым токовым выводом счетчика, начало и конец обмотки низкого напряжения трансформатора подключены соответственно ко второму токовому выводу счетчика и второму выводу нагрузки, а нулевой вывод напряжения счетчика подключен к нулевому выходу источника питания, позволяет нагружать счетчик номинальным током 5 А, но поскольку к цепи токовая цепь счетчика - нагрузка приложено пониженное напряжении трансформатора, то установленная полная мощность нагрузки может быть меньше, кратно степени понижения напряжения трансформатором. Все это дает возможность снизить энергопотребление стенда и его массогабаритные показатели и тем самым повысить экономичность стенда для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии.Supply of a training stand for studying the connection schemes of electric energy meters with a step-down transformer, the beginning and end of the high voltage winding of which are connected respectively to the zero output of the power source and the first output of the load, which is connected to the phase output of the power source and the first current output of the meter, the beginning and end of the low winding the transformer voltages are connected respectively to the second current terminal of the counter and the second terminal of the load, and the zero voltage terminal of the counter is connected to the zero output of the power source, the counter makes it possible to load rated current of 5 A, but since the current path to a circuit counter - load applied low voltage transformer, the total installed power of the load may be less than a multiple of the degree of lowering the voltage transformer. All this makes it possible to reduce the power consumption of the stand and its overall dimensions and thereby increase the efficiency of the stand for studying the connection schemes of electric energy meters.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому учебному стенду новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed training stand of the new properties to solve the problem.

Заявляемый учебный стенд для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что стенд дополнительно снабжен понижающим трансформатором, начало и конец обмотки высокого напряжения которого подключены соответственно к нулевому выходу источника питания и первому выводу нагрузки, который соединен с фазным выходом источника питания и первым токовым выводом счетчика, начало и конец обмотки низкого напряжения трансформатора подключены соответственно ко второму токовому выводу счетчика и второму выводу нагрузки, а нулевой вывод напряжения счетчика подключен к нулевому выходу источника питания.The inventive training stand for studying the connection schemes of electric energy meters has a novelty compared to the prototype, differing from it in that the stand is additionally equipped with a step-down transformer, the beginning and end of the high voltage winding of which are connected respectively to the zero output of the power source and the first output of the load, which is connected with the phase output of the power source and the first current output of the counter, the beginning and end of the low voltage winding of the transformer are connected respectively to the second counter current output and the second terminal of the load, and the voltage output of zero counter connected to the zero output of the power source.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в стендах для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии, и может быть использована при обучении персонала, работающего с системами учета электрической энергии, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive utility model can be widely used in stands for studying the connection schemes of electric energy meters, and can be used in training personnel working with electric energy metering systems, so it meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена схема учебного стенда с примером непосредственного подключения однофазного счетчика к электрической сети.The inventive utility model is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the training stand with an example of direct connection of a single-phase meter to the electrical network.

Учебный стенд для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии, представленный на чертеже, содержит однофазный источник питания 1 с номинальным выходным напряжением 220 В, смонтированные на монтажной панели, закрепленной на столе (на чертеже не показаны), электрическую нагрузку 2, однофазный счетчик 3 с номинальным током 5 А, понижающий трансформатор 4 с коэффициентом трансформации 220 В/12 В, однополюсный выключатель 5. Для контроля правильности схемы подключения счетчика 3 электрической энергии учебный стенд снабжен переносным вольтамперфазометром 6.The training stand for studying the connection schemes of electric energy meters, shown in the drawing, contains a single-phase power supply 1 with a rated output voltage of 220 V, mounted on a mounting plate mounted on a table (not shown in the drawing), an electric load 2, a single-phase meter 3 with a nominal 5 A current, step-down transformer 4 with a transformation ratio of 220 V / 12 V, single-pole switch 5. To verify the correctness of the connection scheme of the electric energy meter 3, the training stand is equipped with a portable oltamperfazometrom 6.

Начало и конец обмотки высокого напряжения трансформатора 4 подключены соответственно к нулевому выходу источника питания 1 и первому выводу нагрузки 2, который соединен с первым токовым выводом счетчика 3 и через выключатель 5 подключен к фазному выходу источника питания 1. Начало и конец обмотки низкого напряжения трансформатора 4 подключены соответственно ко второму токовому выводу счетчика 3 и второму выводу нагрузки 2. Нулевой вывод напряжения счетчика 3 подключен к нулевому выходу источника питания 1.The beginning and end of the high voltage winding of the transformer 4 are connected respectively to the zero output of the power source 1 and the first output of the load 2, which is connected to the first current output of the counter 3 and through the switch 5 is connected to the phase output of the power source 1. The beginning and the end of the low voltage winding of the transformer 4 connected respectively to the second current output of the counter 3 and the second output of the load 2. The zero voltage output of the counter 3 is connected to the zero output of the power source 1.

Выполнение всех частей лабораторного стенда является традиционным и используются все части по прямому назначению.The execution of all parts of the laboratory bench is traditional and all parts are used for their intended purpose.

Согласно прилагаемому методическому пособию обучаемый включает выключатель 5 и тем самым подключает схему, содержащую нагрузку 2, счетчик 3 и понижающий трансформатор 4 к источнику питания 1. Затем регулирует нагрузку 2 и путем измерений вольтамперфазометром 6 определяет необходимые электрические параметры режима работы схемы. Затем обучаемый анализирует результаты измерений и делает вывод о правильности схемы подключения счетчика.According to the attached methodological manual, the student turns on the switch 5 and thereby connects the circuit containing the load 2, the counter 3 and the step-down transformer 4 to the power source 1. Then it regulates the load 2 and determines the necessary electrical parameters of the circuit operating mode by measurements with a voltamphometer 6. Then the student analyzes the measurement results and concludes that the meter connection scheme is correct.

На заявляемом стенде могут быть изучены схемы подключения однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.At the claimed stand, connection schemes for single-phase and three-phase electric energy meters can be studied.

Так как токовая цепь счетчика 3, нагрузка 2 и обмотка низкого напряжения трансформатора 4 соединены последовательно, образуя замкнутую цепь, и сопротивление токовой цепи счетчика 3 существенно меньше сопротивления нагрузки 2, то практически все напряжение 12 В обмотки низкого напряжения трансформатора 4 приложено к нагрузке 2. В этом случае необходимая установленная мощность нагрузки 2 составляет 12 В × 5 А=60 ВА, тогда как при отсутствии понижающего трансформатора потребовалась бы нагрузка с установленной мощностью 220 В × 5 А=1100 ВА, а при изучении схем подключения трехфазных счетчиков, когда счетчик состоит из трех элементов, а нагрузка соответственно состоит из трех частей, потребовалась бы нагрузка с установленной мощностью 1100 ВА × 3=3300 ВА.Since the current circuit of counter 3, load 2 and the low voltage winding of transformer 4 are connected in series, forming a closed circuit, and the resistance of the current circuit of counter 3 is significantly less than the resistance of load 2, almost all voltage 12 V of the low voltage winding of transformer 4 is applied to load 2. In this case, the required installed power of load 2 is 12 V × 5 A = 60 VA, whereas in the absence of a step-down transformer, a load with an installed power of 220 V × 5 A = 1100 VA would be required, and if studied and connection schemes for three-phase meters, when the meter consists of three elements, and the load accordingly consists of three parts, a load with an installed power of 1100 VA × 3 = 3300 VA would be required.

Заявляемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет повысить экономичность стенда для изучения схем подключения счетчиков электрической энергии за счет снижения энергопотребления стенда и его массогабаритных показателей.The claimed utility model in comparison with the prototype allows to increase the efficiency of the stand for studying the connection schemes of electric energy meters by reducing the power consumption of the stand and its overall dimensions.

Claims

A training stand for studying the connection schemes of electric energy meters, containing a power source, electric load, electric energy meter and a special measuring device, characterized in that the stand is additionally equipped with a step-down transformer, the beginning and end of the high voltage winding of which are connected respectively to the zero output of the power source and the first output terminal of the load, which is connected to the phase output of the power source and the first current output of the counter, the beginning and end of the low voltage winding transformer voltages are connected respectively to the second current output of the counter and the second output of the load, and the zero output of the voltage of the counter is connected to the zero output of the power source.