УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТОКООГРАНИЧЕНИЕМ Российский патент 2013 года по МПК G01R22/00 

Изобретение относится к системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и может быть использовано для дистанционного управления ограничением тока нагрузки, поступающего в отдельную квартиру, в случае возникновения у собственника квартиры задолженности в оплате за электроэнергию или другие жилищно-коммунальные услуги (ЖКУ).

Задолженность населения за ЖКУ имеет тенденцию к постоянному росту. При средней собираемости платежей за ЖКУ в Российской Федерации на уровне 95% задолженность потребителей этих услуг ежегодно растет примерно на 5-7% и лежит на уровне 50-55 млрд. руб. По данным Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству в России насчитывается от 1,5 до 2 млн. злостных неплательщиков за ЖКУ. Фактическое состояние системы коммунального хозяйства во многом зависит от ответственности каждого пользователя ЖКУ. Неплатежи за ЖКУ - проблема общефедеральная и в разных регионах ищут способы ее решения. В общей сумме задолженности за ЖКУ на долю электроэнергии приходится примерно до 15-20%, причем категория "злостных неплательщиков" имеет задолженности по всем видам ЖКУ.

Коммунальные службы и поставщики ЖКУ предпринимают попытки разработки способов борьбы с неплательщиками, но все они являются малоэффективными и не носят комплексного характера из-за отсутствия доступа представителями контролирующих органов к коммуникациям, расположенным на территории неплательщика. Задолженность за электроэнергию всегда ниже т.к. отключить от подачи электроэнергии значительно проще, чем от других видов ЖКУ. Также, отключение электроэнергии является наиболее действенной и простой мерой воздействия на неплательщиков в силу того, что не требует физического доступа представителей энергопоставляющей организации на территорию жилплощади неплательщика. Во многих случаях распределительные колодки и электросчетчики собственников квартир располагаются не только на лестничных клетках, но и в самих квартирах. Если электрический щиток находится на лестничной площадке, имеется реальная возможность без согласия собственника квартиры осуществлять отключение от подачи электроэнергии. В случае расположения электросчетчика в квартире это сделать не удается. В таком случае отключение данного собственника квартиры от подачи электроэнергии весьма затруднительно. В обоих случаях, все процедуры отключения квартиры от подачи электроэнергии и последующее подключение квартиры после оплаты всех долгов требуют определенных сил и затрат, причем зачастую собственник квартиры отказывается оплачивать работы по подключению электроснабжения. Как показывает опыт энергосбытовых организаций, отключение от подачи электроэнергии является действенным механизмом воздействия на неплательщиков. Вместе с тем, в соответствии с действующими правилами предоставления коммунальных услуг допускается только частичное ограничение предоставляемой услуги после письменного оповещения собственника квартиры и по истечении месячного срока, а полное отключение электроэнергии может быть осуществлено только в случае, если долги за электроэнергию имеются за период трех месяцев. Для решения такой технической задачи пока нет соответствующих устройств, с помощью которых можно дистанционно ограничивать подаваемый в квартиру переменный ток и осуществлять приостановление его подачи. После оплаты неплательщиком долгов за ЖКУ встает еще одна задача дистанционно увеличить подаваемую в квартиру нагрузку и при полном погашении долгов довести ее до максимальной.

В соответствии с Правил предоставления коммунальных услуг гражданам, утвержденных приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 28 декабря 2009 года N 611, "…При выполнении функций исполнителя управляющей организацией или ТСЖ возможно приостановление или ограничение одной или нескольких коммунальных услуг независимо от видов коммунальных услуг, за потребление которых имеется задолженность по оплате. Под неполной оплатой коммунальных услуг понимается наличие у потребителя или иного лица, обязанного вносить плату в соответствии с жилищным законодательством, задолженности по оплате одной или нескольких коммунальных услуг, превышающей 2 ежемесячных размера платы за одну или несколько коммунальных услуг". Это позволяет использовать отключение электроэнергии для воздействия на неплательщиков и за другие услуги ЖКХ, что может быть осуществлено в способе, подробно описанном в работе (Петров В.А., Светлов С.Е. Эффективный способ воздействия на неплательщиков за жилищно-коммунальные услуги. - «ЖКХ-mix». СПБ, №1, 2011 г., стр.10-14).

Существует устройство управления отключением нагрузки, реализуемое в приставке со смарт-картой к электрическим счетчикам «Pay Guard» компании «Actaris» из Великобритании (Электронная многотарифная приставка «АСЕ 9000 Pay Guard» с функциями предоплаты. Описание. Продукция компании «Actaris», 2010 г., 10 с.), состоящая из закрепляемого на колодке электросчетчика коммутирующего устройство, Данная приставка имеет ряд существенных недостатков, а именно: она может работать только с электрическими счетчиками, имеющими импульсные эмиттеры сигнала стандарта DIN 43864 и производимыми этой компанией. С электрическими счетчиками российского производства данная приставка работать не может, тем более она не может быть установлена на электросчетчик в случае размещения его в квартире, куда не разрешит доступ хозяин квартиры по понятым соображениям. Приставка "Pay Guard" предназначена для полного отключения или подключения электроэнергии по программе, заложенной в смарт-карте. Приставка имеет возможность после отключения снова подключить электроэнергию, но осуществлять ступенчатее понижение и обратное повышение подаваемой нагрузки не может. Чтобы управлять включением или отключением полной нагрузки нужно осуществить запись необходимой информации на смарт-карту в пункте учета платежей и технической поддержки, а это требует дополнительного времени. Данная приставка также не может работать автономно без электросчетчика и поэтому сфера ее использования очень мала.

Наиболее близким к предлагаемому устройству управления токоограничением является приставка "Устройство управления отключения нагрузки", выпускаемая ФГУП "Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе" ("Устройство управления отключением нагрузки". Паспорт ИЛГШ.468323ПС. Продукция ФГУП "Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе", 2010 г., 9 с.), состоящая из исполнительного устройства, подключаемого к электросчетчику и управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии. Это устройство (приставка) является одним из основных элементов системы АСКУЭ (автоматизированная система коммерческого учета энергопотребления) и служит для отключения нагрузки после поступления соответствующего сигнал от имеющегося в комплекте АСКУЭ специального электросчетчика. Данное устройство также 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. Устройство по этим причинам не может быть использовано в случае, когда электросчетчик располагается в квартире неплательщика ЖКУ. Устройство работает только на отключение при поступлении соответствующего сигнала от электросчетчика системы АСКУЭ и осуществить последующее включение нагрузки можно только вручную с помощью устройства защитного отключения (УЗО), в комплекте с которым оно работает. Устройство управления отключением нагрузки не может осуществлять ступенчатое дистанционное снижение подаваемой электрической мощности с последующим приостановлением подачи электроэнергии и обратное автоматическое подключение и ступенчатое повышение подаваемой электрической мощности, т.е. нет реальной возможности осуществлять постепенное (в течение трех месяцев) снижение электрической нагрузки перед последующим полным отключением электропитания, что предусматривают правила предоставления коммунальных услуг. Устройство также не является универсальным с точки зрения его размещения (перед или после электрического счетчика). Сфера использования такого устройства также очень ограничена и не может быть распространена на основную часть неплательщиков в связи с указанными обстоятельствами.

Техническим результатом изобретения является то, что предлагаемое устройство управления токоограничением выполнено таким образом, что оно может обеспечивать также прием сигналов от устройств типа «ibutton» или по беспроводной линии, а исполнительное устройство содержит блок коммутации, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от превышения токовых уставок и таймер, обеспечивающие автоматическое предупреждение потребителя о необходимости снижения потребляемой мощности и позволяющие через предустановленный промежуток времени подать потребителю сетевое напряжение, что отображается на выносном блоке индикации событий токоограничения. Все это обеспечивает возможность ступенчатого изменения тока подключаемой нагрузки от минимального к максимальному значению в любом направлении дистанционно и сопровождается индикацией на выносном блоке.

Предлагаемое устройство управления токоограничением дает возможность работать с любыми существующими счетчиками электрической энергии независимо от их расположения и даже при их отсутствии (имеются случаи отсутствия счетчиков электроэнергии у собственников квартир).

Технический результат изобретения достигается тем, что известное устройство управления отключением нагрузки, состоящее из исполнительного устройства, управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии, изготовлено таким образом, что блок обработки управляющих сигналов может обеспечивать прием управляющих сигналов от устройств типа «ibutton» или беспроводных линий связи от удаленных устройств; исполнительное устройство содержит блок коммутации, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от превышения токовых уставок и таймер, обеспечивающие автоматическое предупреждение потребителя о необходимости снижения потребляемой мощности и позволяющие через предустановленный промежуток времени подать потребителю сетевое напряжение, что отображается на выносном блоке индикации событий токоограничения.

В результате данного технического решения удается управлять токоограничением при наличии любых типов электрических счетчиков и при их отсутствии и использовать его для дистанционного ступенчатого изменения подаваемой в квартиру электрической мощности при отсутствии АСКУЭ. Выбор режима может осуществляться вручную от устройств типа «ibutton» или дистанционно, в т.ч. по беспроводной линии. Изменение выбранных режимов может дистанционно осуществляться ступенями от максимальной нагрузки (100%) через промежуточные (например, 60% и 30%) до 0%, т.е полного отключения от электроснабжения. Блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от токовой перегрузки за счет наличия таймера обеспечивает управление режимами срабатывания защиты без внешнего участия (автоматически).

Устройство управления токоограничением может размещаться в любом месте по отношению к электрическому счетчику (после счетчика или перед ним). Варианты установки устройства управления токоограничением по отношению к электросчетчику и элементами нагрузки собственника квартиры приведены на фиг.1 и 2.

Блок-схема включения предлагаемого устройства управления токоограничением в электрическую цепь между электросчетчиком и нагрузкой в квартире приведена на фиг.1.

Прямоугольником 1 условно показана квартира, куда поступает электроэнергия через устройства защитного отключения (УЗО размещается в электрощитке и на фиг.1 не показано). Все основные блоки самого устройства управления токоограничением 11 размещены условно в большом прямоугольнике 11. Сюда входит исполнительное устройство 2, в который провода входят от электросчетчика 3 и поступают в квартиру 1. Напряжение в электросчетчик 3 поступает по линии 12. Устройство управления токоограниченем в своем составе имеет исполнительное устройство 2, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от токовой перегрузки 4, блок коммутации 5, таймер 6, блок обработки управляющих сигналов 7, блок прием управляющих сигналов от устройств типа «ibutton» 8, блок приема проводных управляющих сигналов 9, блок приема управляющих сигналов беспроводной линии Wi-Fi 10.

Блок-схема включения предлагаемого устройства управления токоограничением в электрическую цепь перед электросчетчиком приведена на фиг.2.

Прямоугольником 1 условно показана квартира, куда поступает электроэнергия через устройства защитного отключения (УЗО размещается в электрощитке и на фиг.1 не показано). Перед электрической сетью, входящей в квартиру, размещается электросчетчик 2. Напряжение в электросчетчик поступает от исполнительного устройства 3 всего устройства управления токоограничением 11. Все основные блоки самого устройства управления токоограничением 11 размещены условно в большом прямоугольнике 11. Сюда входит исполнительное устройство 3, в которое напряжение поступает по линии 12. Устройство управления токоограничением в своем составе имеет блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от токовой перегрузки 4, блок коммутации 5, таймер 6, блок обработки управляющих сигналов 7, блок приема управляющих сигналов от устройств типа «ibutton» 8, блок приема управляющих проводных сигналов 9, блок приема управляющих сигналов беспроводной линии Wi-Fi 10.

Использование предлагаемого устройства управления токоограничением нагрузки осуществляется следующим образом. После того, как определены квартиры, собственники которых имеют задолженность за электроэнергию (и за другие виды ЖКУ по согласованию о всеми поставщиками ЖКУ), после электрического счетчика данного собственника квартиры (фиг.1) или перед ним (фиг.2) устанавливается это устройство, причем оно, в зависимости от исполнения (моноблок или приставка, устанавливаемая на колодку электросчетчика), крепится на Din-рейке или на самом электросчетчике в соответствии с техническими условиями энергоснабжающей организации и в их присутствии затем ими пломбируется. В таком состоянии вручную с помощью устройства тип "ibutton" или дистанционно (по проводной или беспроводной линии) устанавливается режим 100% подаваемой нагрузки. В устройстве управления токограничением также заранее устанавливаются токовые уставки, которые обеспечивают нужные режимы функционирования устройства и его поведение в случае несанкционированного нагружения электрической цепи сверх заданных ограничений по току. Для информирования и предупреждения собственника квартиры о работе устройства выносной блок индикации событий токоограничения устанавливается в квартире или, в случае отказа, перед ней. Собственнику квартиры управляющая компания (УК) направляет заказным письмом уведомление с предупреждением о последующих ограничениях подачи электроэнергии и необходимостью явиться для составления графика погашения задолженностей. По истечении 30 дней, и в случае неявки собственника квартиры в УК, уполномоченное лицо (сотрудник УК) с помощью устройства типа «ibutton» или пульта дистанционного управления осуществляет переход в режим снижения подаваемого тока нагрузки (например, до 60%). Переход в этот режим сопровождается индикацией на самом устройстве и на выносном блоке индикации. Все выполняемые операции оформляются актом, а собственнику квартиры посылается заказное уведомление о проделанной процедуре. По истечении еще 30 дней с момента перехода на ступень 60% и, в случае неявки абонента, представитель УК с использованием устройства типа «ibutton» или пульта дистанционного управления осуществляет еще снижение тока нагрузки (например, до 30%), что отображается на индикаторах. Данная операция также фиксируется в акте, а в адрес абонента посылается следующее заказное сообщение о возможных последующих процедурах снижения подаваемой токовой нагрузки. По истечении еще 30 дней (всего 3 месяца) представитель УК осуществляет вручную с помощью устройства тип "ibutton" или с помощью дистанционного управления изменение ступени тока нагрузки до 0% (или полное отключение подаваемой в квартиру электрической энергии). Переход в режим отключения от подачи электроэнергии также сопровождается индикацией. Такая процедура также фиксируется в соответствующем документе и сопровождается заказным уведомлением абонента о полном отключении. Таким образом, в течение 3 месяцев после постепенного снижения подаваемого тока нагрузки собственник квартиры полностью отключается от электроснабжения.

В случае, когда собственник квартиры обращается в УК с желанием оплатить свои долги, в присутствии представителя УК составляется график погашения, который согласуется и закрепляется подписью собственника квартиры. После оплаты всей суммы долга за электроэнергию (или за все ЖКУ) он обращается в УК с квитанцией об оплате. После этого представитель УК в течение 2 дней вручную с помощью устройства тип "ibutton" или с помощью пульта дистанционного управления переводит работу устройства управления токоограничением в режим полной нагрузки, о чем также информирует абонента. Все это отображается на индикаторе.

Если после полного отключения напряжения собственник квартиры обращается с просьбой решить его проблему частями, то после составления соответствующего акта, скрепленного подписями, и оплаты первой суммы долга, что подтверждается квитанцией банка, представитель УК с помощью устройства тип "ibutton" или с помощью пульта дистанционного управления переводит устройство управления токоограничением в режим более полной подачи нагрузки (например, с 30% переход на 60%).

Если собственник квартиры нарушает выполнение графика погашения долгов, то представитель УК вправе осуществить полное отключение подаваемой электроэнергии, если в подписанном абонентом графике письменно было зафиксировано такое условие.

Во время изменения режимов работы устройства, входящие в его состав блоки, выполняют каждый свои функции. Установку всех вариантов управления ступенями работы осуществляют блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от токовой перегрузки 4 и блок коммутации 5 (фиг.1 и 2). Все операции выбора ступени подаваемой нагрузки выполняются вручную с помощью устройства тип "ibutton" или с использованием кнопок пульта дистанционного управления (на фиг.1 и 2 не показаны).

В устройстве управления токоограничением устанавливаются временные пороги срабатывания защиты от токовой перегрузки (уставки) для отключения подачи электроэнергии, если неплательщик будет перегружать свою электрическую цепь нагрузкой свыше той, которая задана вручную с использованием устройства типа «ibutton» или дистанционно устройству управления токоограничением. В этом случае после прекращения подачи электроэнергии собственнику квартиры (в соответствии с выданной инструкцией и предупреждением) выносной индикатор сообщает о таком состоянии системы, и ему дается некоторое время (5 минут, например) для отключения устройств, которые вызвали перегрузку. После их отключения осуществляется автоматическая подача предыдущей электрической мощности. Таким образом, неплательщик не имеет возможности пользоваться большей электрической мощностью, чем той, которая задана вручную с использованием устройства типа «ibutton» или дистанционно устройству управления токоограничением.

Предлагаемое устройство управления ограничением нагрузки было выполнено применительно к различным потребителям электроэнергии, у которых электросчетчики располагались внутри квартиры или были размещены на лестничной клетке. В устройстве управления токоограничением использовались стандартные радиоэлектронные элементы (реле, семисторы, элементы цифровой логики, светодиоды, кнопки управления и др.). 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, поступающего в само устройство. В блоке коммутации использовали мощные реле с нормально замкнутыми контактами.

В результате проверки работоспособности устройства управления токоограничением была подтверждена эффективность его использования для реализации способа воздействия на неплательщиков за ЖКУ путем постепенного ограничения и последующего отключения собственника квартиры от подаваемой в его квартиру электрической нагрузки. Такие операции можно было осуществлять в отсутствии системы АСКУЭ и специального электросчетчика входящего в комплект этой системы, в том числе и при размещении электросчетчика в квартире и даже при его отсутствии.

Данное устройство управления токоограничением может быть использовано в системе ЖКХ Российской Федерации и других государств СНГ в качестве технического средства для реализации способа воздействия на неплательщиков за ЖКУ (электроэнергию и другие виды ЖКУ), позволяющего осуществить возврат долгов за услуги ЖКХ. А это, в свою очередь, позволит вернуть в бюджет огромные финансовые средства и направить их на модернизацию существующей системы ЖКХ.

Изобретение относится к системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и может быть использовано для дистанционного управления ограничением тока нагрузки, поступающего в отдельную квартиру, в случае возникновения у собственника квартиры задолженности в оплате за электроэнергию или другие жилищно-коммунальные услуги. Известное устройство управления токоограничением, состоящее из исполнительного устройства, управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии, может также управляться сигналами, поступающими от устройств типа «ibutton» или беспроводных линий связи от удаленных устройств, а исполнительное устройство дополнительно содержит блок коммутации, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от превышения токовых уставок и таймер, обеспечивающих автоматическое предупреждение потребителя о необходимости снижения потребляемой мощности и позволяющих через предустановленный промежуток времени подать потребителю сетевое напряжение, что отображается на выносном блоке индикации событий токоограничения. Благодаря таким дополнениям достигается технический результат - устройство может быть размещено в любом месте, в т.ч. в сети перед электросчетчиком, размещенным в квартире, или при его отсутствии. В качестве системы управления режимами могут использоваться устройства типа «ibutton», проводная и беспроводная связь, а таймер обеспечивает нормальные условия автоматической работы токовой защиты без внешнего участия по заданным уставкам. 2 ил.

Устройство управления токоограничением, состоящее из исполнительного устройства, управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии, отличающееся тем, что блок обработки управляющих сигналов может обеспечивать прием управляющих сигналов от устройств типа «ibutton» или беспроводных линий связи от удаленных устройств; исполнительное устройство содержит блок коммутации, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от превышения токовых уставок и таймер, обеспечивающие автоматическое предупреждение потребителя о необходимости снижения потребляемой мощности и позволяющие через предустановленный промежуток времени подать потребителю сетевое напряжение, что отображается на выносном блоке индикации событий токоограничения.