專利名稱：一種單相電子式電能表用抗干擾電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及單相電子式電能表的電源，尤其涉及一種單相電子式電能表用抗干擾電源。
技術(shù)背景單相電子式電能表用于對單相用電用戶進(jìn)行電能計量，如居民用電，單相電子式電能表通過采集單相交流電壓和單相交流電能信號計算電能。電能表電源通常設(shè)計為交流220V接入，經(jīng)一個壓敏電阻和一個熱敏電阻。目前常用單相電能表中供電源為通用變壓器，抗電磁干擾能力一般，在強(qiáng)磁情況下電能表電源可能干擾、射頻電磁場抗擾度試驗或射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗，計量精度超出GB/T17215. 211-2006標(biāo)準(zhǔn)要求。采用通用熱敏電阻，對電能表抗接地故障能力試驗中，電能表接入電壓在380V左右，變壓器的接入電壓加大，變壓器輸出側(cè)電流隨電壓加大而變大，加上變壓器本身工作負(fù)荷變大，整個工作電流由原來的5mA左右提升大于100mA，熱敏電阻受到大電流影響開始發(fā)熱，本身溫度由常溫提升到80°C 1200°C，電阻增大從而為電源分壓，電能表內(nèi)部器件恢復(fù)到正常工用狀態(tài)，從故障電壓接入到電能表正常工作需大于5秒熱敏電阻才能工作，在5秒左右的時間電能表內(nèi)部器件處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，在多次接地故障能力試驗中電能表器件因此損傷，影響電能表的工作壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種單相電子式電能表用抗干擾電源，其可提升電能表的抗電磁干擾能力和抗接地故障能力。為實現(xiàn)上述目的，所述單相電子式電能表用抗干擾電源，包括變壓器、壓敏電阻和熱敏電阻，其特點是，在所述變壓器的外部罩有一個全封閉的金屬外殼，所述金屬外殼接地。優(yōu)選的是，所述熱敏電阻為復(fù)合型熱敏電阻，該復(fù)合型熱敏電阻包括封裝在一起的一個子熱敏電阻和一個子壓敏電阻；其中，所述子熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻；所述子熱敏電阻的一面電極與子壓敏電阻的一面電極連接在一起，形成公共端，由一引腳引出，該引腳作為所述復(fù)合型熱敏電阻的第一引腳；子壓敏電阻的另一面電極與子熱敏電阻的另一面電極分別單獨(dú)引出，分別形成所述復(fù)合型熱敏電阻的第二引腳和第三引腳；并且，所述第一引腳與火線連接，第二引腳與零線連接，所述變壓器的初級并聯(lián)在所述第一引腳和第三引腳之間。優(yōu)選的是，所述金屬外殼為鐵質(zhì)外殼。本實用新型的有益效果在于，本專利中，變壓器外罩有一全封閉的接地的金屬外殼，變壓器內(nèi)部磁場不能穿過起屏蔽作用的金屬外殼，從而減少了變壓器產(chǎn)生的磁場對外部元器件的影響，同時，變壓器外部的磁場也不能穿透金屬外殼而對變壓器產(chǎn)生影響，達(dá)到保護(hù)電能表電源的作用，從而提升產(chǎn)品的電磁干擾能力，在強(qiáng)磁情況下電能表電源可能干擾、射頻電磁場抗擾度試驗或射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗，計量精度變化量小O. 2%，達(dá)到GB/T17215. 211-2006和GB/T17215. 321-2008的標(biāo)準(zhǔn)誤差要求，提升了產(chǎn)品性能。另外，應(yīng)用起過壓過流保護(hù)作用的復(fù)合型熱敏電阻，當(dāng)電能表的接入電壓大于工作電壓時，由于子壓敏電阻和子熱敏電阻可在2秒的時間內(nèi)快速響應(yīng)，達(dá)到分壓效果，從而保證變壓器的輸出電壓在正常的工作范圍內(nèi)，保護(hù)了電能表其它元器件不受高壓沖擊。電能表在電能表抗接地故障能力試驗中，電能表從故障電壓接入到電能表正常工作需小于I秒，電能表元器件達(dá)到有效保護(hù)，延長了元器件壽命，提升了產(chǎn)品的性能指標(biāo)和可靠壽命。

圖I示出了罩有金屬外殼的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出了應(yīng)用本實用新型所述的抗干擾電源的單相電子式電能表的電路圖。 圖3示出了圖2中電源部分的電路圖。圖4示出了組成圖2和圖3中的復(fù)合型熱敏電阻的子熱敏電阻和子壓敏電阻的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明如圖I至圖4所示，所述單相電子式電能表用抗干擾電源，包括變壓器30、壓敏電阻10和熱敏電阻。具體地，如圖I所示，在所述變壓器30的外部罩有一個全封閉的金屬外殼31，所述金屬外殼31優(yōu)選為鐵質(zhì)外殼,該金屬外殼31接地。所述變壓器30外罩有一全封閉的接地的金屬外殼31，變壓器30內(nèi)部磁場不能穿過起屏蔽作用的金屬外殼31，從而減少了變壓器30產(chǎn)生的磁場對外部元器件的影響，同時，變壓器30外部的磁場也不能穿透金屬外殼31而對變壓器30產(chǎn)生影響，達(dá)到保護(hù)電能表電源的作用，從而提升產(chǎn)品的電磁干擾能力，在強(qiáng)磁情況下電能表電源可能干擾、射頻電磁場抗擾度試驗或射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗，計量精度變化量小O. 2%，達(dá)到GB/T17215. 211-2006和68/117215. 321-2008的標(biāo)準(zhǔn)誤差要求，提升了產(chǎn)品性能。為使電能表免受高壓沖擊，電能表的熱敏電阻改進(jìn)為復(fù)合型熱敏電阻20。所述復(fù)合型熱敏電阻20包括封裝在一起的一個子熱敏電阻24和一個子壓敏電阻25，所述子熱敏電阻24為正溫度系數(shù)熱敏電阻。圖3示出了組成圖I和圖2中的復(fù)合型熱敏電阻20的子熱敏電阻24和子壓敏電阻25的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所述子熱敏電阻24的一面電極與子壓敏電阻25的一面電極連接在一起，形成公共端，由一引腳引出，該引腳作為所述復(fù)合型熱敏電阻20的第一引腳21 ;子壓敏電阻25的另一面電極與子熱敏電阻24的另一面電極分別單獨(dú)引出，分別形成所述復(fù)合型熱敏電阻20的第二引腳22和第三引腳23，所述子熱敏電阻24和壓敏電阻10通過焊錫焊接或通過導(dǎo)電漿料粘結(jié)在一起。并且，所述第一引腳21與火線連接，第二引腳22與零線連接，所述變壓器30的初級并聯(lián)在所述第一引腳21和第三引腳23之間。眾所周知，正溫度系數(shù)熱敏電阻的主要特點是其阻值會隨著溫度的升高而升高，當(dāng)溫度超過居里點時，正溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻值急劇上升；壓敏電阻的主要特點是當(dāng)施加于其兩端的電壓升高到其壓敏電壓時，壓敏電阻由關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為接近導(dǎo)通的狀態(tài)，壓敏電阻的電阻急劇減小，且流過的電流迅速增大，同時溫度急劇升高。當(dāng)所述子熱敏電阻24與子壓敏電阻25按照上述的方式封裝在一起后，正常工作時流過子熱敏電阻24的電流為被保護(hù)電路正常的負(fù)載電流，也是子熱敏電阻24的額定工作電流。此時由于電壓低于子壓敏電阻25的壓敏電壓，子壓敏電阻25呈關(guān)斷狀態(tài)，通過子壓敏電阻25沒有電流流過子熱敏電阻24，在子熱敏電阻24的額定工作電流范圍內(nèi)阻值基本不發(fā)生變化。過電壓狀態(tài)時，施加在被保護(hù)電路的電壓由于被子壓敏電阻25箝位，流過它的負(fù)載電流變化不大。但是由于子壓敏電阻25優(yōu)異的非線性特性，子壓敏電阻25呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)使流過子壓敏電阻25的電流急劇增大，一方面子壓敏電阻25因吸收能量較大而升溫迅速并熱耦合給子熱敏電阻24，另一方面，子壓敏電阻25呈導(dǎo)通狀態(tài)，流過的電流也使子熱敏電阻24自身由于[I2*R*t]而升溫加快，使其溫度超過居里點時，子熱敏電阻24的·阻值迅速增加的同時電流急劇減小，子壓敏電阻25只有較小的漏電電流通過，達(dá)到保護(hù)子壓敏電阻25的目的。同時，利用子熱敏電阻24與子壓敏電阻25熱耦合時，電流電壓的綜合保護(hù)效果最大限度的提高子熱敏電阻24的保護(hù)速度，在該額定工作電流以內(nèi)所在被保護(hù)電路均可選用同一種子熱敏電阻24實現(xiàn)保護(hù)，同時，在不擔(dān)心子壓敏電阻25過壓損毀的前提下可以最大限度的降低子壓敏電阻25的壓敏電壓增加電路吸收流涌，吸收過壓的保護(hù)效果。應(yīng)用上述起過壓過流保護(hù)作用的復(fù)合型熱敏電阻20，當(dāng)電能表的接入電壓大于工作電壓時，由于子壓敏電阻25和子熱敏電阻24可在2秒的時間內(nèi)快速響應(yīng)，達(dá)到分壓效果，從而保證變壓器30的輸出電壓在正常的工作范圍內(nèi)，保護(hù)了電能表其它元器件不受高壓沖擊。電能表在電能表抗接地故障能力試驗中，電能表從故障電壓接入到電能表正常工作需小于I秒，電能表元器件達(dá)到有效保護(hù)，延長了元器件壽命，提升了產(chǎn)品的性能指標(biāo)和可靠壽命。綜上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本實用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種單相電子式電能表用抗干擾電源，包括變壓器、壓敏電阻和熱敏電阻，其特征在于在所述變壓器的外部罩有一個全封閉的金屬外殼，所述金屬外殼接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單相電子式電能表用抗干擾電源，其特征在于所述熱敏電阻為復(fù)合型熱敏電阻，該復(fù)合型熱敏電阻包括封裝在一起的一個子熱敏電阻和一個子壓敏電阻；其中， 所述子熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻；所述子熱敏電阻的一面電極與子壓敏電阻的一面電極連接在一起，形成公共端，由一引腳引出，該引腳作為所述復(fù)合型熱敏電阻的第一引腳；子壓敏電阻的另一面電極與子熱敏電阻的另一面電極分別單獨(dú)引出，分別形成所述復(fù)合型熱敏電阻的第二引腳和第三引腳；并且， 所述第一引腳與火線連接，第二引腳與零線連接，所述變壓器的初級并聯(lián)在所述第一引腳和第三引腳之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的單相電子式電能表用抗干擾電源，其特征在于所述金屬外殼為鐵質(zhì)外殼。
專利摘要本實用新型公開了一種單相電子式電能表用抗干擾電源，其包括變壓器和復(fù)合型熱敏電阻，在變壓器的外部罩有全封閉的金屬外殼，變壓器內(nèi)部磁場不能穿過起屏蔽作用的金屬外殼，減少對外部元器件的影響，同時變壓器外部的磁場也不能穿透金屬外殼而影響變壓器，可保護(hù)電能表電源，提高了電磁干擾能力。該復(fù)合型熱敏電阻包括封裝在一起的子熱敏電阻和子壓敏電阻，該子熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。當(dāng)電能表的接入電壓大于工作電壓時，由于子壓敏電阻和子熱敏電阻可在兩秒內(nèi)快速響應(yīng)，達(dá)到分壓效果，從而保證變壓器的輸出電壓在正常的工作范圍內(nèi)，保護(hù)了其它元器件不受高壓沖擊，延長了元器件壽命，提升了產(chǎn)品的性能指標(biāo)和可靠壽命。
文檔編號H01F27/02GK202770892SQ20122041181
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者唐義鋒, 魏興龍, 徐聲, 張敏 申請人:深圳深寶電器儀表有限公司