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1、(10)申请公布号 CN 102834885 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 4 8 8 5 A *CN102834885A* (21)申请号 201080056225.9 (22)申请日 2010.12.08 0906029 2009.12.14 FR H01H 9/56(2006.01) G01R 21/00(2006.01) (71)申请人萨基姆通讯能源及电信联合股份公 司 地址法国里埃-马尔迈松 (72)发明人 P韦伯 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人袁逸 (54) 发明名称 用于控制电表中的电路的开路或闭路。
2、的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种借助于继电器来控制电表中 的AC电路的开路或闭路的方法。所述方法藉由考 虑继电器的惯性延迟（di）来安排继电器激活控 制的时序，从而当电路的电参数到达零值时实际 的继电器激活控制触发所述继电器对所述电路的 实际动作，以便限制所述继电器中电弧的形成。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.06.11 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/007461 2010.12.08 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/072816 FR 2011.06.23 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 。
3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种通过使用继电器来控制电表中的AC电路的开路或闭路的方法，该方法安排用 于激活所述继电器的命令的时序，以使得用于激活所述继电器的实际命令在所述电路的电 参数到达为零的值时触发所述继电器对所述电路的实际动作，从而限制所述继电器中的电 弧的形成，该方法的特征在于，它包括以下步骤： -在给定初始时刻（t0）请求所述继电器的激活； -确定用于激活所述继电器的实际命令与所述继电器对所述电路实际上采取动作之间 所述继电器的惯性延迟（di）； -在用于激活的所述请求的所述给定初始。
4、时刻加上所述继电器的所述惯性延迟 （t0+di）之后，测量所述电路的电参数，直到检测出所述参数到达零值的第二时刻（t1）；以 及 -对所述激活请求给予时延直到所述用于激活所述继电器的实际命令发出，以使得所 述继电器的实际动作发生在所述第二时刻（t1）。 2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，它涉及使所述电路开路，且在于所测得 的电参数是来自所述继电器上游的电流的量值（I）。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电流的量值是由包括具有温控电阻的 电阻器的设备测量的。 4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，它涉及使电路闭路，且在于所测得的电 参数是跨所述继电器的端子上的电的电压。
5、（U）。 5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，跨所述继电器的端子上的电压是由包 括放大器和模数转换器系统的设备测量的。 6.如以上权利要求中的任一项所述的控制方法，其特征在于，所述用于激活所述继电 器的命令是由存在于所述电表中或布置在所述电表外部的电子和/或计算机装置给出的。 7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，它包括通过在所述电表的制造期间或 当所述电表投入使用时对所述继电器的初始校准来确定所述惯性延迟（di）的在先步骤。 8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述确定在继电器激活命令与所述继 电器对所述电路的实际动作之间所述继电器的惯性延迟（di）的步骤是在所述电表已。
6、经安 装后当对所述电表的所述继电器给出开路或闭路命令时通过测量执行的。 9.如以上权利要求中的任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电是单相AC。 10.如权利要求1至8中的任一项所述的控制方法，其特征在于，所述电是多相AC，特 别是三相AC。 11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，每个AC相由具有其自己的电参数测 量装置的继电器来开路或闭路。 12.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，每个AC相由各自的继电器开路或闭 路，其中在第一相中测量所述电参数，所述电参数关于其它相的过零是通过考虑所述其它 相相对于所述第一相的已知相位偏移来确定的。 13.一种包括连接到电子控制单元以便。
7、激活相关联的电路的开路或闭路的至少一个继 电器的电表，所述电路设有电压和/或电流测量装置，所述电表实现如以上权利要求中的 任一项所述的方法。 权 利 要 求 书CN 102834885 A 1/4页 3 用于控制电表中的电路的开路或闭路的方法 0001 本发明涉及一种控制电表中的电路的开路或闭路的方法。 0002 电表是使得电线上的电流的瞬时消耗和电压能够以计量精度来进行测量、以使得 电装备的确切电耗（例如，在房屋中的）能够被计费的设备。按已知方式，这种电表包括一个 或更多个机电型的继电器，以使得让通过电表的电路开路或闭路以便建立或断开对所议房 屋的供电成为可能。因检测到来自电表上游的电压浪涌。
8、可能需要使电路开路。在用户没有 为电耗支付的情况下也有可能需要这样做，然后激活继电器的指令从电表外部进来。继电 器通常由容纳在电表自身中的微处理器型的电子装置控制。以相同方式，电路的闭路可以 从外部或由电表自身内的组件控制。 0003 机电继电器是易受损耗的组件，并且它们呈现寿命，其寿命取决于在继电器正被 开路或闭路期间它们被激活之际所处的电条件。在正当使电路开路或闭路时电弧以不受控 制的方式闪击的情况下，它们可能经受严重的应力。 0004 文献EP 0 108 538描述可以借助于继电器闭路或开路的交流（AC）电路，所述继 电器连接到电子控制单元以便当电路的电参数到达零值时激活电路的开路或闭。
9、路。电路闭 路或开路的时序安排考虑了继电器的惯性延迟。然而，此惯性延迟仅仅是预定的。 0005 本发明的一个目的因此是发明控制电表的机电继电器的方法，该方法使得继电器 能够具有较长的寿命或实际上使其在为了使通过电表的电路闭路或开路而被激活之际受 到的应力不那么严重。 0006 本发明提供了一种通过激活继电器的开路或闭路来控制电表中的AC电路的开路 或闭路的方法。该方法以如下方式安排用于激活继电器的命令的时序：在当电路的电参数 到达为零（或准零）的值时，用于激活继电器的实际命令触发继电器对所述电路的实际动 作，从而限制继电器中电弧的形成。 0007 根据本发明，该方法包括以下步骤： 0008 -。
10、在给定初始时刻（t0）请求继电器的激活； 0009 -确定用于激活继电器的实际命令与该继电器实际上对电路采取动作之间的继电 器惯性延迟（di）； 0010 -在激活请求的给定初始时刻加上继电器的惯性延迟（t0+di）之后，测量电路的 电参数直到检测到该参数到达零值的第二时刻（t1）；以及 0011 -对激活请求给予时延直到激活继电器的实际命令发出，以便继电器的实际动作 发生在第二时刻（t1）。 0012 已在本发明的背景中示出，继电器的过早损耗至少部分地是由于当继电器被激活 时形成的电弧的存在。本发明因此建议稍微延迟用于控制继电器的实际命令，以便继电器 只在电弧形成的风险显著地降低或甚至消除时。
11、，即： 0013 -在电路要被开路的情况下当电路中流动的电流为零（或准零）时；或 0014 -在电路要被闭路的情况下当跨继电器端子上的电压为零（或准零）时才变成活跃 的。 0015 电路为AC电路这一事实自然而然地使得该电路的电压或电流如此周期性地越过 说 明 书CN 102834885 A 2/4页 4 零值成为可能。 0016 此外，时序安排考虑了继电器的惯性延迟。每个类型的继电器在响应于命令时有 一定量的惯性。因此由本发明应用的时序安排还考虑这种惯性延迟以便继电器在超出其正 常惯性延迟以外并且当电参数具有为零的值或到达零值时被实际激活是有利的。 0017 由此，考虑继电器的惯性延迟使得进。
12、一步降低电器开路或闭路时电弧形成的风险 成为可能。这对延长继电器的寿命有所贡献。 0018 有利地，确定激活继电器的命令和继电器对电路的实际动作之间的惯性延迟的步 骤使得继电器的惯性延迟能够在有规律的基础上来计算。 0019 这个步骤可以通过在电表已经安装后在电表的继电器的给定开路或闭路命令时 进行测量来执行。还有可能预先确定继电器的惯性延迟，即，在对继电器发出命令之前。继 电器由此可以在电表的制造期间或当电表投入使用时初始地校准。确定惯性延迟的步骤则 使得验证如所存储着的惯性延迟的有效性、抑或修正它成为可能。 0020 本发明的方法因此考虑了在继电器的性能上可能发生的任何降格，特别是由于继 。
13、电器老化而发生的降格。 0021 因此，当继电器开路或闭路时电弧形成的风险进一步降低。这对延长继电器的寿 命有所贡献。 0022 如上文所提及的，当使电路开路时，测出的电参数是来自继电器上游的电流的量 值。藉由示例，电流的量值由包括具有温控电阻的电阻器（也称为“分流”）的设备测量。 0023 当使电路闭路时，测出的电参数是跨继电器端子上的电的电压。在这样的情况下， 且藉由示例，跨继电器端子上的电压由包括放大器和模数转换器系统的设备来测量。 0024 用于激活继电器的命令可以由存在于电表中或布置在电表外部的电子和/或计 算机装置给出。 0025 本发明可以应用于单相AC。 0026 本发明还可以。
14、应用于多相AC，特别是三相AC。 0027 在这样的情况下，在第一变体中，每个AC相由具有其自己的电参数测量装置的继 电器来开路或闭路：本发明的该方法分别应用于这些相中的每一相。 0028 在第二变体中，每个AC相由各自的继电器开路或闭路，其中在第一相中测量电参 数，其中该电参数关于其它相的过零是通过考虑这些其它相相对于所述第一相的已知相位 偏移来确定的：该电参数仅在这些相之中的一相上测量，而其它相的时序安排在测量该电 参数的那个相的基础上来计算。此方法就测量而言更为经济，且就像第一变体一样可靠。 0029 在第一和第二变体两者中，本发明使得可能偏移继电器激活并且由此分散继电器 的瞬时功耗，由。
15、此对减小电源的规模做出贡献。 0030 本发明还提供包括连接到电子控制单元以便激活对相关联的电路的开路或闭路 的至少一个继电器的电表，该电路设有电压和/或电流测量装置，所述电表实现上述控制 方法。 0031 在阅读了下面对本发明特定的非限定性实施例的描述之后，本发明的其他特性以 及优点将变得显而易见。 0032 参考各附图，其中： 0033 -图1是用于借助于继电器来使电表的电路开路的本发明方法的框图； 说 明 书CN 102834885 A 3/4页 5 0034 -图2是当电路由图1中示出的方法开路时通过电表的电路中流动的电流的示图； 以及 0035 -图3是用于借助于继电器来使电表的电路。
16、闭路的本发明方法的框图。 0036 图1和2解释借助于由容纳在电表自身中的微处理器（它也可以位于电表外部，且 由合适的连接手段连接到继电器）控制的机电继电器来使电表的AC电路开路的方法。以 下描述并不给出电表、继电器、或控制它的微处理器的设计细节，因为这些元件本身是已知 的。 0037 由图1的框图表示的方法用于使电路开路，并且它包括下列相继步骤： 0038 -步骤1：在初始时刻t0请求激活继电器（图2中的信号a）以使电路开路。激活 请求可以始发自外部（例如，如果用户没有为电耗支付账单，由此在远程管理电表运行的中 央单元的控制下使该电路开路）。它还可以由容纳在电表中的微处理器控制，例如，当检测。
17、 出电压浪涌时。 0039 -步骤2：确定继电器的惯性延di（其中惯性延迟由图2中的电信号c表示）。在 此假设，在电表投入运行时，继电器响应于激活信号的延迟是已知且预定的（例如，它曾在 电表的组装期间在工厂中测出）。确定惯性延迟的步骤使得可能再一次定义惯性延迟，从而 修正初始确定的惯性延迟假使需要的话。惯性延迟的新值被存储起来准备用于后续的 激活。 0040 -步骤3：在允许所述继电器的惯性延迟过去之后，借助于具有温控电阻的电阻器 （也称为“分流”）来测量来自所述继电器上游的电流的量值I，以检测/预测该电流何时呈 现零值。（替代地，借助于霍尔效应或由变流器来间接地测量电流的量值是可能的。） 0。
18、041 -步骤4：在考虑到继电器的惯性延迟和在所述延时后电流过零（I=0）的时间两者 的情况下有效地激活继电器，（图2中的激活信号d）。 0042 具体地，加上了对应于超过继电器延迟的最大值的整数个周期的时间。将如所确 定并存储的开路延迟从所述时间减去，以便生成对继电器的实际命令。 0043 -步骤5：实际激活继电器：继电器在其惯性延迟后当电流的量值为零（或几乎为 零）时使电路开路继电器因此在适当的时刻（图2的电信号c上标出的圆圈）被激活， 从而避免产生电弧。 0044 以更具体的方式，继电器如由电流不存在所衡量的实际打开由电流测量单元测 出，且然后供应给控制单元。检测是基于电流的消失而不是在。
19、预期的过零处，因此避免检测 到多次反跳。控制系统因此可以演绎出开路命令与继电器实际开路之间过去的真实时间。 将此值与预期开路时间取平均，并放回到存储中供后续使用。因此，在下个开路命令之际， 继电器控制单元可以更准确地预期何时对继电器施加命令，以便实际的开路确切地发生在 电流过零时。 0045 对命令与实际开路之间的这种延迟的第一测量是在工厂中的校准阶段期间执行 的，并且存储在处理器的存储器中。 0046 因此，对电路的实际开路发生在电流处于其最小值的瞬间，由此避免产生电压浪 涌弧，且使得继电器的寿命能够延长，并还可能使得其尺寸能够减小。 0047 图3对应于用于电路闭路命令的框图。在此可以看到。
20、与开路命令中相同数目的步 骤1至5。相较于开路命令的差别如下： 说 明 书CN 102834885 A 4/4页 6 0048 -在步骤1中，这次自然地涉及电路闭路命令； 0049 -在步骤3中，这次它是跨继电器端子上的电压（电势差），该电压借助于放大器和 模数转换器系统来测量，直到零值的电压被测出。具体地，执行跨继电器的电压测量：诸电 势中的每个在模数转换器的帮助下来测量，且然后在结果之间取差值，以便获得跨继电器 端子上的电压； 0050 -在步骤4中，这次实际的命令是使继电器闭路的命令，且在步骤5中，由继电器执 行的实际动作是闭路，这是当电压为零或准零时执行的。 0051 本发明不仅限于所。
21、描述的各实施例，而是还涵盖落入如权利要求书所定义的本发 明的范围内的任何变体。 0052 因此，可以规定时延，该时延从电流或电压的值变为零的瞬间开始行进，并用于在 继电器实际致动以使电路闭路或开路之前加上从信号的这一点计算出的某个数目的周期。 0053 当讨论到确定惯性延迟时，还有可能验证存储着的惯性延迟，而后检查它，例如， 通过执行无时延的激活。检测电路已经由继电器开路和闭路是分别通过测量电压（跨继电 器上的）和电流来执行的。以示例的方式，此验证步骤可以当电表投入运行时执行，且可以 接着根据在执行该验证的同时所测出的惯性延迟来修正存储着的惯性延迟值。惯性延迟还 可以在每次（诸）继电器被激活时。
22、测量，以便修正存储着的惯性延迟，以供在后续的激活中 使用。在继电器触点反跳的情况下，根据首个测出的开路或闭路来确定惯性延迟。 0054 还有可能多个对相同电路动作的继电器，每个都适于根据本发明独立于其它继电 器地来控制，特别是在为防万一诸继电器之一发生不希望的故障而优选有冗余的情况下。 0055 在多相AC的情况下，由诸继电器准确地偏移诸电路的闭路（或开路），因此对降低 继电器的瞬时电流消耗、以及对减小电源系统的尺寸做出贡献是可能的。在电压浪涌的情 况下，可规定避免对电路开路进行偏移，并且在相反情况下则是尽可能快地使电路开路。 0056 本发明的有利之处在于它通过利用事先存在的装置来实现：因此，电表通常已经 配备有由可以是在电表内部和/或外部的电子单元控制的继电器、用于检测电压浪涌的装 置、和用于测量电的包括其电压和其电流的电参数的装置。本发明因此对已经可用的装置 加以利用，以达到在不修改电表的结构也不使其操作模式显著地更复杂的情况下改善继电 器的寿命的目的。 说 明 书CN 102834885 A 1/1页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102834885 A 。