[发明专利]具有电力线开关的电能耗量表

说明书

技术领域

本发明涉及电能耗量表领域，尤其是涉及具有电力线开关的电能耗量表。更具体地，本发明提供了一种具有由致动器通过机械接合装置致动的电力线开关的电能耗量表。进一步，本发明提供了一种具有这种电能耗量表的电力供应系统。

背景技术

在向许多用户供应电力的电能分配网中，电能供应商需要能够在较短的时间周期或较长的时间周期内使电力线与单独的用户断开，例如，在用户未向电力供应商支付费用的情况下。为了断开用户，通常需要派出员工到用户处，并人工地将电力线与用户断开。然而，这是不便且昂贵的解决方案。

因此，存在远程地将电力线与用户断开的多种解决方案。例如，用于断开电力线的功率继电器可以被安装在用户的电能耗量表中，其中，功率继电器可以无线控制或者可以通过电力线的传输的高频控制信号进行控制。通过这种解决方案，供应商可以以容易的方式断开或再连接。然而，普通的功率继电器基于电磁致动。因此，如果继电器被安装为对用户适用，例如，如果安装在用户的电能耗量表的内部，则这种继电器在暴露于强磁场的情况下会遭受故障。因此，可能会因用户中断继电器而导致供应商不能通过提供强磁来关闭继电器而断开用户的电力线。

因此，需要能够在强磁场中能够可靠地实现功能的电力线开关设备。为了应用在高电力开关中，要求在开关的断开状态中接触构件之间的优选距离至少为0.5mm，以避免接触构件之间发生瞬间放电的风险，从而导致接触构件的损坏，这将导致开关的不安全功能。

发明内容

因此，根据上述解释，本发明的目的在于提供具有电力线开关的电能耗量表，以切断电能供应。该开关必须能够在较强的磁场中也能够可靠地工作。进一步讲，电力线开关必须能够通过低“通”电阻处理至少50A的电流。

所述目的在提供一种电能耗量表的本发明的第一方面中获得，所述电能耗量表用于测量通过电力线传送的电能量，所述量表包括：

-测量设备，其设置为测量通过所述电力线传送的电能量，并产生表示所测量的电能量的数据值，

-电力线开关，其设置用于在第一状态连接所述电力线，而在第二状态断开所述电力线，其中，所述开关设置为根据开关构件的致动在所述第一状态和所述第二状态之间切换，

-致动器，其可操作地设置为响应控制信号致动所述开关构件，其中，所述开关构件的致动包含所述致动器至少一个部件的多次重复运动，以及

-机械能存储装置，其连接所述致动器和所述开关构件，以收集由所述致动器产生的机械能并释放所述收集的机械能用于致动所述开关构件。

通过电力线开关，可以理解，开关能够处理50A或更高的电流。因此，这种量表适于安装在位所中或企事业单位中，用于测量通过电力线传送至用户的所消耗的电能。量表能够例如通过由电力供应商远程提供的控制信号中断用户的电力线供应连接。

由于这种量表提供了一种电力线开关，其中所述电力线开关能够将较大的机械力提供至处于“接通”状态的开关的压触构件，因此这种量表相对传统的量表是有利的。由此，由于较大的接触力(所述接触力用于降低开关接触表面上可能的非导电微粒的影响，如在接触表面上因瞬间放电产生的灰尘或涂层)，因此在开关中可以获得低接触阻力，以及较高可靠性的切换功能。较大的接触力还降低了由于接触构件因磨损而损坏的故障风险。

较大的接触力可通过致动器执行重复运动以致动开关构件而实现。在此，可以使用相对较小及较弱的致动器。进一步讲，由于由致动器产生的机械能被收集在机械能存储装置中，因此可以长时期地驱动致动器，并由此在释放之前积累大量的机械能。尤其可能的是，如果响应控制信号不必迅速对开关进行致动，则通常这不是涉及与耗量表连接的电力线断开的临界参数。

用以致动开关的致动器的至少一个部件的多次重复运动进一步用于提供开关功能，与基于电磁继电器的开关相比，其对强磁场是磁力不敏感的。为了获得对磁性完全无响应的开关功能，优选的是使用非磁致动器，例如，压电马达，然而即使例如使用电磁马达作为致动器，即使在强磁场中也可以响应控制信号对开关进行致动。进一步讲，与常规的电磁继电器开关相反，即使可以抑制致动器的功能，也不能通过提供强磁场而驱使开关致动。

更进一步讲，致动器至少一个部件的重复运动和机械能储存装置至少一个部件的重复运动的结合能够使用较小及较弱的低成本的致动器来提供足够的机械能，从而可以驱动两个、三个、四个或更多的电力线开关。由此，可以提供一种非常低成本的且紧凑的装置以对三相位和中性导线进行开关，同时需要具有相当大尺寸的分离的电磁继电器来提供相同的功能。