CN113552414A - 一种防击穿智能电表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防击穿智能电表，涉及智能电表技术领域，包括电表、电表箱，还包括雷击浪涌防护电路、通信电路、报警电路；所述雷击浪涌防护电路的输入端与所述电表相连，所述雷击浪涌防护电路的输出端与所述通信电路相连，所述通信电路的输入端与所述报警电路相连；其中，所述雷击浪涌防护电路采用两级复合型防雷结构，在输入端采用陶瓷气体放电管作为第一级防护，在输出端口采用氧化锌压敏电阻作为第二级防护。本发明采用两级复合型防雷结构，可以实现共模防护和差模防护，有效防止了智能电表被雷电击穿，防止了雷击过电压对电表造成损害。
Description
技术领域
本发明涉及智能电表技术领域，更具体的说是涉及一种防击穿智能电表。
背景技术
智能电表是智能配电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。它除了具备传统电能表基本用电量的计量功能外，还具有双向多种费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信、防窃电等智能化的功能。
在夏季，雷电成为最为严重的自然灾害之一，在现代广泛应用大规模集成电路的通讯技术、计算机网络及信息系统等领域，防止雷电侵害显得尤为重要，农村地区低压配电系统经常出现智能电表由于雷电击穿而大量损坏的现象，雷电不仅导致仪表设备的直接损失，还造成用电量计费损失和纠纷。现有技术中，在电表上安装防雷电表箱防雷电击穿，这种方法虽然防雷措施简便，但是只通过绝缘外壳进行防雷，防雷效果不佳，存在安全隐患，现有防雷系统并不完善，所以，对本领域技术人员来说，如何有效防止智能电表被雷电击穿是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种防击穿智能电表，有效防止了智能电表被雷电击穿，采用两级复合型防雷结构，可以实现共模防护和差模防护，防止了雷击过电压对电表造成损害。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种防击穿智能电表，包括电表、电表箱，还包括雷击浪涌防护电路、通信电路、报警电路；所述雷击浪涌防护电路的输入端与所述电表相连，所述雷击浪涌防护电路的输出端与所述通信电路相连，所述通信电路的输入端与所述报警电路相连；其中，所述雷击浪涌防护电路采用两级复合型防雷结构，在输入端采用陶瓷气体放电管作为第一级防护，在输出端口采用氧化锌压敏电阻作为第二级防护。
优选的，还包括远程监控单元，所述报警电路与所述远程监控单元电性连接。
优选的，所述报警电路包括蜂鸣器和声光报警器；所述蜂鸣器和所述声光报警器均与所述远监控单元连接。
优选的，所述陶瓷气体放电管至少为两个，并联设置在所述电表与所述通信电路之间。
优选的，所述通信电路为RS485通信或者无线网络通信，所述无线网络通信包括蓝牙、无线网络通信或ZigBee通信。
优选的，还包括限压电路，用于在输入电极端接入的电压高于预定电压处于异常电压状态时，对其输出端连接的负载进行限压保护。
优选的，所述报警电路包括电压采集器、电压比较器；所述电压采集器的输入端与所述通信电路相连，所述电压采集器的输出端与所述电压比较器的输入端相连，所述电压比较器的输出端与所述远程监控单元相连，所述电压比较器用于将所述电压采集器的采集电压与电压阈值做比较，将比较结果发送给所述远程监控单元，所述远程监控单元根据所述比较结果做出指示。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种防击穿智能电表，能够有效防止直雷击、感应雷和浪涌电流对电表的损坏，钳制输出线路电位从而保护用电设备免受雷击损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种防击穿智能电表，包括电表、电表箱，还包括雷击浪涌防护电路、通信电路、报警电路；雷击浪涌防护电路的输入端与电表相连，雷击浪涌防护电路的输出端与通信电路相连，通信电路的输入端与报警电路相连；其中，雷击浪涌防护电路采用两级复合型防雷结构，在输入端采用陶瓷气体放电管作为第一级防护，在输出端口采用氧化锌压敏电阻作为第二级防护。
进一步的，陶瓷气体放电管至少为两个，并联设置在电表与通信电路之间。通信电路为RS485通信或者无线网络通信，无线网络通信包括蓝牙、无线网络通信或ZigBee通信。
陶瓷气体放电管是把一对放电间隙封装在充以放电介质的陶瓷管中构成的，在本实施例中，放电介质为惰性气体。陶瓷气体放电管用于将雷电流泄入大地，其工作原理为：陶瓷气体放电管在最初是断路状态，电阻很大，电容很小，一旦脉冲过电压达到放电管的脉冲击穿电压，极间的电场强度超过气体的击穿强度，引起间隙放电，管内气体电离，放电管导通，由最初的断路状态变为类似短路状态，这时放电管的电阻很小，可以通过很大的冲击电流从而将浪涌电流泄放到地，使得与放电管连接的其他电路免受浪涌冲击而损坏。
若出现浪涌电压过大的情况时，氧化锌压敏电阻作为第二级防护发挥作用，相当于一只关死的阀门，当电路出现过电压时，它的内阻急剧下降并迅速导通，其工作电流增加几个数量级，这样就使得流过它的电流激增而对其他电路的影响变化不大从而减小过电压对后续敏感电路的影响，从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏。
进一步的，还包括远程监控单元，报警电路与远程监控单元电性连接。报警电路包括蜂鸣器和声光报警器；蜂鸣器和声光报警器均与远监控单元连接。远程监控单元可以对智能电表的情况进行实时监测，若电表出现异常，则引发报警电路进行声光报警，并将故障信息传输给监控单元，监控单元根据故障信息情况作出相应的指示。
进一步的，报警电路包括电压采集器、电压比较器；电压采集器的输入端与通信电路相连，电压采集器的输出端与电压比较器的输入端相连，电压比较器的输出端与远程监控单元相连，电压比较器用于将电压采集器的采集电压与电压阈值做比较，将比较结果发送给远程监控单元，远程监控单元根据比较结果做出指示。
进一步的，还包括限压电路，用于在输入电极端接入的电压高于预定电压处于异常电压状态时，对其输出端连接的负载进行限压保护。
在具体的应用中，电表箱包括箱体和箱门，箱体和箱门通过铰链侧面连接，在箱门的外侧安装有闪光灯和喇叭，在箱门的边缘还安装有把手，方便打开箱门对电表进行查看。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种防击穿智能电表，包括电表、电表箱，其特征在于，还包括雷击浪涌防护电路、通信电路、报警电路；所述雷击浪涌防护电路的输入端与所述电表相连，所述雷击浪涌防护电路的输出端与所述通信电路相连，所述通信电路的输入端与所述报警电路相连；其中，所述雷击浪涌防护电路采用两级复合型防雷结构，在输入端采用陶瓷气体放电管作为第一级防护，在输出端口采用氧化锌压敏电阻作为第二级防护。
2.根据权利要求1所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，还包括远程监控单元，所述报警电路与所述远程监控单元电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，所述报警电路包括蜂鸣器和声光报警器；所述蜂鸣器和所述声光报警器均与所述远程监控单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，所述陶瓷气体放电管至少为两个，并联设置在所述电表与所述通信电路之间。
5.根据权利要求1所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，所述通信电路为RS485通信或者无线网络通信，所述无线网络通信包括蓝牙、无线网络通信或ZigBee通信。
6.根据权利要求1所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，还包括限压电路，用于在输入电极端接入的电压高于预定电压处于异常电压状态时，对其输出端连接的负载进行限压保护。
7.根据权利要求2所述的一种防击穿智能电表，其特征在于，所述报警电路包括电压采集器、电压比较器；所述电压采集器的输入端与所述通信电路相连，所述电压采集器的输出端与所述电压比较器的输入端相连，所述电压比较器的输出端与所述远程监控单元相连，所述电压比较器用于将所述电压采集器的采集电压与电压阈值做比较，将比较结果发送给所述远程监控单元，所述远程监控单元根据所述比较结果做出指示。
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