一種帶有防雷擊保護(hù)電路的智能電能表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有防雷擊保護(hù)電路的智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]為了實(shí)現(xiàn)智能用電，電能表上都配備了 RS485通信接口，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和控制。例如在中國專利申請第201110208655號中公開了一種具有RS485控制信號輸出的單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表，其包括計(jì)量電路、處理電路和接口電路，計(jì)量電路的信號輸出或輸入端與處理電路的一號信號輸入或輸出端連接，處理電路的二號信號輸入或輸出端與接口電路的信號輸出或輸入端連接；計(jì)量電路包括電壓采樣電路、一號電流采樣電路、二號電流采樣電路、計(jì)量單元和脈沖輸出單元，所述電壓采樣電路用于采集火線的電壓，一號電流采樣電路用于采集通過火線的電流，二號電流采樣電路用于采集通過零線的電流；電壓采樣電路的電壓采樣信號輸出端與計(jì)量單元的電壓采樣信號輸入端連，一號電流采樣電路電流采樣信號輸出端與計(jì)量單元的一號電流采樣信號輸入端連接，二號電流采樣電路的電流采樣信號輸出端與計(jì)量單元的二號電流采樣信號輸入端連接；接口電路包括RS485通信單元、跳/合閘控制單元和內(nèi)置繼電器，RS485通信單元用于實(shí)現(xiàn)處理電路與用戶之間的RS485通信；內(nèi)置繼電器串聯(lián)在火線上，跳/合閘控制單元的控制信號輸出端與內(nèi)置繼電器的控制信號輸入端連接。
[0003]但是在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常會有靜電放電、瞬態(tài)脈沖干擾。雷擊干擾等情況發(fā)生，不僅會造成RS485接口器件的損壞，也會干擾電能表正常工作。所以很多廠家都在RS485通信端口設(shè)計(jì)了防雷擊保護(hù)電路，然而現(xiàn)有設(shè)計(jì)對惡劣環(huán)境適應(yīng)能力差，抗干擾防雷擊效果不明顯，一到雷雨季節(jié)，就經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)、不能抄表的現(xiàn)象，給用戶帶來了不良影響，同時(shí)廠家也增加了大量的維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶有防雷擊保護(hù)電路的智能電能表。其采用兩級復(fù)合型防雷結(jié)構(gòu)，在使用過程中真正起到防雷效果，避免了雷擊等因素造成的死機(jī)、不能遠(yuǎn)程抄表等問題。
[0005]依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種帶有防雷擊保護(hù)電路的智能電能表，其采用兩級復(fù)合型防雷結(jié)構(gòu)，即由輸入端口采用氣體放電管作為第一級防雷保護(hù)，輸出端口采用熱敏電阻加瞬態(tài)電壓抑制二極管作為第二級防雷保護(hù)；第一級防雷保護(hù)由兩個(gè)氣體放電管組成，分別進(jìn)行共模防護(hù)與差模防護(hù)，通流能力達(dá)到10KV/500A，可將電壓削弱到500V左右；第二級防雷保護(hù)由熱敏電阻PTC和TVS管組成，熱敏電阻起到限流作用，經(jīng)TVS管二次限壓后，電壓被鉗制在6.8V左右，從而保護(hù)了 485模塊電路。
[0006]其中，氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個(gè)或數(shù)個(gè)帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體(氬氣或氖氣)構(gòu)成。氣體放電管Q1和氣體放電管Q2并聯(lián)在485總線的兩端，其中氣體放電管Q2的G端接地。
[0007]優(yōu)選地，熱敏電阻PTC1 —端接485總線A端及氣體放電管Q1和Q2、熱敏電阻PTC1的另一端接電能表485A端及瞬變電壓抑制二極管TVS1和TVS2。
[0008]優(yōu)選地，熱敏電阻PTC2 —端接485總線B端及氣體放電管Q1和Q2、熱敏電阻PTC2的另一端接電能表485B端及瞬變電壓抑制二極管TVS1和TVS3 ;瞬變電壓抑制二極管TVS1一端接熱敏電阻PTC1及電能表485A端、瞬變電壓抑制二極管TVS1的另一端接熱敏電阻PTC2及電能表485B端.
[0009]進(jìn)一步地，瞬變電壓抑制二極管TVS2 —端接瞬變電壓抑制二極管TVS1及電能表485A端、瞬變電壓抑制二極管TVS2的另一端接瞬變電壓抑制二極管TVS3及地端；瞬變電壓抑制二極管TVS3 —端接瞬變電壓抑制二極管TVS1及電能表485B端、瞬變電壓抑制二極管TVS3的另一端接瞬變電壓抑制二極管TVS2及地端。
[0010]有益效果:本發(fā)明用于智能電能表的防雷擊保護(hù)電路，采用兩級復(fù)合型防雷結(jié)構(gòu)，即由輸入端口采用氣體放電管作為第一級防雷保護(hù)，輸出端口采用熱敏電阻加瞬態(tài)電壓抑制二極管作為第二級防雷保護(hù)，經(jīng)二次限壓后，電壓被鉗制在6.8V左右，從而保護(hù)了 485模塊電路，避免了雷擊等因素造成的死機(jī)、不能遠(yuǎn)程抄表等問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為用于智能電能表的防雷擊保護(hù)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外地，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明的保護(hù)范圍僅僅限制至下述具體結(jié)構(gòu)或部件或具體參數(shù)。
[0013]本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是:采用兩級復(fù)合型防雷結(jié)構(gòu)，即由輸入端口采用氣體放電管作為第一級防雷保護(hù)，輸出端口采用熱敏電阻加瞬態(tài)電壓抑制二極管作為第二級防雷保護(hù)。第一級防雷保護(hù)由兩個(gè)氣體放電管組成，分別進(jìn)行共模防護(hù)與差模防護(hù)，通流能力達(dá)到10KV/500A，可將電壓削弱到500V左右。第二級防雷保護(hù)由熱敏電阻PTC和TVS管組成，熱敏電阻起到限流作用，經(jīng)TVS管二次限壓后，電壓被鉗制在6.8V左右，從而保護(hù)了 485模塊電路。
[0014]經(jīng)過多次試驗(yàn)，在本發(fā)明中使用了氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個(gè)或數(shù)個(gè)帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體(氬氣或氖氣)構(gòu)成。氣體放電管的工作原理是氣體放電，當(dāng)外加電壓增大到超過氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，使氣體放電管內(nèi)的氣體擊穿，氣體放電管兩極間的間隙由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)，由高阻變成低阻，導(dǎo)通后放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平，使電極兩端的電壓不超過擊穿電壓。氣體放電管常用于多級保護(hù)電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電暫態(tài)過電流和限制過電壓作用。優(yōu)點(diǎn):絕緣電阻很大，寄生電容很小，浪涌防護(hù)能力強(qiáng)，有較好的放電對稱性，常用于通信線路的保護(hù)。
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