一種用于高壓電能表的供電電路制造技術

本發(fā)明專利技術涉及電子電源領域，更具體地，涉及一種用于高壓電能表的供電電路，包括三臺高壓電容分壓器，三臺高壓電容分壓器的一次接線端子分別接到與配電網匹配的三相饋線上，高壓電容分壓器的接地端子接到配電網的地網上；三相變壓器，三相變壓器的一次繞組與二次繞組按相別分別套在三相變壓器鐵心的三個芯柱上，所述高壓電容分壓器的二次分壓端子對應接到三相變壓器一次繞組的三相輸入端子，一次繞組分別與二次繞組、整流二極管、濾波電容及泄放電阻組成三相全波整流電路，三相全波整流電路輸出的直流電壓經變換后作為高壓電能表電子電路板的供電電源，本發(fā)明專利技術公開的高壓電能表的供電電路結構簡單，容易與配電網現有的開關設備融為一體。

【技術實現步驟摘要】
一種用于高壓電能表的供電電路
本專利技術涉及電子電源領域，更具體地，涉及一種用于高壓電能表的供電電路。
技術介紹
根據高壓電能表國家標準要求，高壓電能表需要接入到6kV～35kV的配電網給高壓電能表供電。目前國內生產的高壓電能表從配電網取得電能有三種方法，第一種是使用磁飽和型電流互感器從高壓電流回路取得二次電壓和二次電流，第二種是使用電磁式電壓互感器從相間電壓取得二次電壓與電流，第三種是從相間高壓電容分壓器取得二次電壓和電流。其中，第一種方法的主要缺點是存在供電死區(qū)，通常在5％額定一次電流以下時不能保證正常供電，必須配備大容量的可充電電池，第二種方法是傳統(tǒng)的方法，等同于使用降壓變壓器供電，主要缺點是體積和重量都難以減小，阻礙了高壓電能表的小型化，而第三種方法適用于不超過10W的功率輸出，具有體積小，重量輕，造價低的優(yōu)點，容易與現有的開關設備融為一體。但是，根據第三種方法生產的高壓電容供電電路，有一個使用上的限制，就是只能給安裝在高電位端即三相饋線上的電子電路供電，高壓電能表不能使用在地電位工作的電子電路板上，原因是中國大陸的配電網屬于中性點非有效接地的三相電網，當配電網發(fā)生中性點位移時，相電壓可能是接近于零的電壓與額定電壓因數電壓之間的某一電壓，以10kV配電網為例，相電壓最低可能是數十伏，最高可能是12kV，如果使用相電壓供電，高壓電能表的供電可靠性就不能保證，上述的使用條件使高壓電容供電技術在高壓電能表的應用受到限制，阻礙了高壓電能表技術向傳感器與集成電路一體化的方向發(fā)展轉化。因此，提出一種解決上述問題的用于高壓電能表的供電電路實為必要。
技術實現思路
本專利技術為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種用于高壓電能表的供電電路。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案如下：一種用于高壓電能表的供電電路，包括三臺高壓電容分壓器，所述三臺高壓電容分壓器的一次接線端子分別接到與配電網匹配的三相饋線上，高壓電容分壓器的接地端子接到配電網的地網上；三相變壓器，所述三相變壓器的一次繞組與二次繞組按相別分別套在三相變壓器鐵心的三個芯柱上，所述高壓電容分壓器的二次分壓端子對應接到三相變壓器一次繞組的三相輸入端子，所述一次繞組分別與二次繞組、整流二極管、濾波電容及泄放電阻組成三相全波整流電路，三相全波整流電路輸出的直流電壓經DC/DC變換后作為高壓電能表電子電路板的供電電源，利用該高壓電容供電電路的高壓電能表，適用于不超過10W的功率輸出，具有體積小，重量輕，造價低的優(yōu)點，容易與中國大陸的配電網現有的開關設備融為一體，而且，在與中國大陸的配電網現有的開關設備進行一次與二次設備融合設計時，可以把電子電路板安裝在配電網的二次地電位，對于拓寬高壓電能表的應用空間具有重要意義，同時，也能使得高壓電能表的供電性能更加可靠。進一步的，所述三相饋線中至少兩相與三相全波整流電路連通，供電電路的直流功率輸出設計為在三相饋線發(fā)生單相斷線狀態(tài)下，能夠滿足高壓電能表電子電路板正常工作需要，在使用中當電源單相斷電的情況下，也不會對三相全波整流電路的供電產生影響。進一步的，所述三相變壓器各相二次繞組之間采用三角型的接線或星型接線的方式相互連接。更進一步的，所述三臺高壓電容分壓器與一次繞組之間采用星型接線的方式相互連接。進一步的，所述二次繞組的數量是一次繞組數量的兩倍。更進一步的，所述整流二極管的數量與二次繞組數量相匹配，所述整流二極管與二次繞組相串聯(lián)，通過整流二極管導通后，電容電流進行整流，給濾波電容器充電并流向泄放電阻和供電負荷。當二極管截止時，濾波電容器向泄放電阻和供電負荷放電。進一步的，所述濾波電容及泄放電阻相互并聯(lián)后與三相變壓器相連接，通過濾波電容及泄放電阻，使得整流后的電流更加穩(wěn)定。更進一步的，所述三相變壓器各相的二次繞組上設有中心抽頭，中心抽頭在信號傳送中產生了一個中心點，中心點上下的兩組線圈嚴格對稱，匝數相等、阻抗相同，避免造成信號失真。進一步的，所述高壓電容分壓器包括高壓電容、壓敏電阻和低壓電容，所述高壓電容一端連接在三相饋線上，另一端與低壓電容串聯(lián)后接到配電網的地網上，所述壓敏電阻與低壓電容相并聯(lián)，通過高壓電容與低壓電容，使得高壓電能表能通過高壓電路獲取電能。更進一步的，所述壓敏電阻為氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器是具有良好保護性能的避雷器，能更好的保護低壓電容，利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小；當過電壓作用時，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，達到保護的效果，由于氧化鋅避雷器沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用，使得泄流的效果更加顯著。與現有技術相比，本專利技術技術方案的有益效果是：(1)本專利技術公開的用于高壓電能表的供電電路，利用該高壓電容供電電路的高壓電能表，適用于不超過10W的功率輸出，具有體積小，重量輕，造價低的優(yōu)點，容易與中國大陸的配電網現有的開關設備融為一體，而且，在與中國大陸的配電網現有的開關設備進行一次與二次設備融合設計時，可以把電子電路板安裝在配電網的二次地電位，對于拓寬高壓電能表的應用空間具有重要意義，同時，也能使得高壓電能表的供電性能更加可靠性。(2)本專利技術公開的用于高壓電能表的供電電路，通過高壓電容與低壓電容，使得高壓電能表能通過高壓電路獲取電能。(3)本專利技術公開的用于高壓電能表的供電電路，通過濾波電容及泄放電阻，使得整流后的電流更加穩(wěn)定。(4)本專利技術公開的用于高壓電能表的供電電路，由于采用氧化鋅避雷器作為壓敏電阻，因此可以利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小；當過電壓作用時，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，達到保護的效果，由于氧化鋅避雷器沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用，使得泄流的效果更加顯著。附圖說明圖1是現有技術中，從相間高壓電容分壓器取得二次電壓和電流的第一種高壓電容供電原理線路圖；圖2是現有技術中，從相間高壓電容分壓器取得二次電壓和電流的第二種高壓電容供電原理線路圖；圖3是本專利技術中10kV高壓電能表安裝在二次側地電位的電子電路板供電的供電電源電路圖。圖中，1為高壓電容器、2為低壓電容器、3為壓敏電阻、4為全波整流橋、5為濾波電容器、6為泄放電阻、7為小型變壓器、8為ab相一次繞組、9為bc相一次繞組、10為ca相一次繞組、11為ab相二次繞組、12為bc相二次繞組、13為ca相二次繞組、14為ab相整流二極管、15為bc相整流二極管、16為ca相整流二極管。具體實施方式附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接連接，可以說兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術的具體含義。下面結合附圖和實施例對本專利技術的技術方案做進一步的說明。本實施例公開了一種用于高壓電能表的供本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高壓電能表的供電電路，其特征在于，包括三臺高壓電容分壓器，所述三臺高壓電容分壓器的一次接線端子分別接到與配電網匹配的三相饋線上，高壓電容分壓器的接地端子接到配電網的地網上；三相變壓器，所述三相變壓器的一次繞組與二次繞組按相別分別套在三相變壓器鐵心的三個芯柱上，所述高壓電容分壓器的二次分壓端子對應接到三相變壓器一次繞組的三相輸入端子，所述一次繞組分別與二次繞組、整流二極管、濾波電容及泄放電阻組成三相全波整流電路，三相全波整流電路輸出的直流電壓經DC/DC變換后作為高壓電能表電子電路板的供電電源。

【技術特征摘要】
1.一種用于高壓電能表的供電電路，其特征在于，包括三臺高壓電容分壓器，所述三臺高壓電容分壓器的一次接線端子分別接到與配電網匹配的三相饋線上，高壓電容分壓器的接地端子接到配電網的地網上；三相變壓器，所述三相變壓器的一次繞組與二次繞組按相別分別套在三相變壓器鐵心的三個芯柱上，所述高壓電容分壓器的二次分壓端子對應接到三相變壓器一次繞組的三相輸入端子，所述一次繞組分別與二次繞組、整流二極管、濾波電容及泄放電阻組成三相全波整流電路，三相全波整流電路輸出的直流電壓經DC/DC變換后作為高壓電能表電子電路板的供電電源。2.根據權利要求1所述的用于高壓電能表的供電電路，其特征在于，所述三相饋線中至少兩相與三相全波整流電路連通。3.根據權利要求1所述的用于高壓電能表的供電電路，其特征在于，所述三相變壓器各相二次繞組之間采用三角型的接線或星型接線的方式相互連接。4.根據權利要求1所述的用于高壓電能表的供電電路，其特征在于，所述三臺高...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：何澤堅，
申請(專利權)人：中山市泰峰電氣有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44