专利名称：一种单相电子式电能表用抗干扰电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单相电子式电能表的电源，尤其涉及一种单相电子式电能表用抗干扰电源。
技术背景单相电子式电能表用于对单相用电用户进行电能计量，如居民用电，单相电子式电能表通过采集单相交流电压和单相交流电能信号计算电能。电能表电源通常设计为交流220V接入，经一个压敏电阻和一个热敏电阻。目前常用单相电能表中供电源为通用变压器，抗电磁干扰能力一般，在强磁情况下电能表电源可能干扰、射频电磁场抗扰度试验或射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，计量精度超出GB/T17215. 211-2006标准要求。采用通用热敏电阻，对电能表抗接地故障能力试验中，电能表接入电压在380V左右，变压器的接入电压加大，变压器输出侧电流随电压加大而变大，加上变压器本身工作负荷变大，整个工作电流由原来的5mA左右提升大于100mA，热敏电阻受到大电流影响开始发热，本身温度由常温提升到80°C 1200°C，电阻增大从而为电源分压，电能表内部器件恢复到正常工用状态，从故障电压接入到电能表正常工作需大于5秒热敏电阻才能工作，在5秒左右的时间电能表内部器件处于超负荷工作状态，在多次接地故障能力试验中电能表器件因此损伤，影响电能表的工作寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种单相电子式电能表用抗干扰电源，其可提升电能表的抗电磁干扰能力和抗接地故障能力。为实现上述目的，所述单相电子式电能表用抗干扰电源，包括变压器、压敏电阻和热敏电阻，其特点是，在所述变压器的外部罩有一个全封闭的金属外壳，所述金属外壳接地。优选的是，所述热敏电阻为复合型热敏电阻，该复合型热敏电阻包括封装在一起的一个子热敏电阻和一个子压敏电阻；其中，所述子热敏电阻为正温度系数热敏电阻；所述子热敏电阻的一面电极与子压敏电阻的一面电极连接在一起，形成公共端，由一引脚引出，该引脚作为所述复合型热敏电阻的第一引脚；子压敏电阻的另一面电极与子热敏电阻的另一面电极分别单独引出，分别形成所述复合型热敏电阻的第二引脚和第三引脚；并且，所述第一引脚与火线连接，第二引脚与零线连接，所述变压器的初级并联在所述第一引脚和第三引脚之间。优选的是，所述金属外壳为铁质外壳。本实用新型的有益效果在于，本专利中，变压器外罩有一全封闭的接地的金属外壳，变压器内部磁场不能穿过起屏蔽作用的金属外壳，从而减少了变压器产生的磁场对外部元器件的影响，同时，变压器外部的磁场也不能穿透金属外壳而对变压器产生影响，达到保护电能表电源的作用，从而提升产品的电磁干扰能力，在强磁情况下电能表电源可能干扰、射频电磁场抗扰度试验或射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，计量精度变化量小O. 2%，达到GB/T17215. 211-2006和GB/T17215. 321-2008的标准误差要求，提升了产品性能。另外，应用起过压过流保护作用的复合型热敏电阻，当电能表的接入电压大于工作电压时，由于子压敏电阻和子热敏电阻可在2秒的时间内快速响应，达到分压效果，从而保证变压器的输出电压在正常的工作范围内，保护了电能表其它元器件不受高压冲击。电能表在电能表抗接地故障能力试验中，电能表从故障电压接入到电能表正常工作需小于I秒，电能表元器件达到有效保护，延长了元器件寿命，提升了产品的性能指标和可靠寿命。
图I示出了罩有金属外壳的变压器的结构示意图。图2示出了应用本实用新型所述的抗干扰电源的单相电子式电能表的电路图。 图3示出了图2中电源部分的电路图。图4示出了组成图2和图3中的复合型热敏电阻的子热敏电阻和子压敏电阻的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细的说明如图I至图4所示，所述单相电子式电能表用抗干扰电源，包括变压器30、压敏电阻10和热敏电阻。具体地，如图I所示，在所述变压器30的外部罩有一个全封闭的金属外壳31，所述金属外壳31优选为铁质外壳,该金属外壳31接地。所述变压器30外罩有一全封闭的接地的金属外壳31，变压器30内部磁场不能穿过起屏蔽作用的金属外壳31，从而减少了变压器30产生的磁场对外部元器件的影响，同时，变压器30外部的磁场也不能穿透金属外壳31而对变压器30产生影响，达到保护电能表电源的作用，从而提升产品的电磁干扰能力，在强磁情况下电能表电源可能干扰、射频电磁场抗扰度试验或射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，计量精度变化量小O. 2%，达到GB/T17215. 211-2006和68/117215. 321-2008的标准误差要求，提升了产品性能。为使电能表免受高压冲击，电能表的热敏电阻改进为复合型热敏电阻20。所述复合型热敏电阻20包括封装在一起的一个子热敏电阻24和一个子压敏电阻25，所述子热敏电阻24为正温度系数热敏电阻。图3示出了组成图I和图2中的复合型热敏电阻20的子热敏电阻24和子压敏电阻25的结构示意图，如图3所示，所述子热敏电阻24的一面电极与子压敏电阻25的一面电极连接在一起，形成公共端，由一引脚引出，该引脚作为所述复合型热敏电阻20的第一引脚21 ;子压敏电阻25的另一面电极与子热敏电阻24的另一面电极分别单独引出，分别形成所述复合型热敏电阻20的第二引脚22和第三引脚23，所述子热敏电阻24和压敏电阻10通过焊锡焊接或通过导电浆料粘结在一起。并且，所述第一引脚21与火线连接，第二引脚22与零线连接，所述变压器30的初级并联在所述第一引脚21和第三引脚23之间。众所周知，正温度系数热敏电阻的主要特点是其阻值会随着温度的升高而升高，当温度超过居里点时，正温度系数热敏电阻的电阻值急剧上升；压敏电阻的主要特点是当施加于其两端的电压升高到其压敏电压时，压敏电阻由关断状态转为接近导通的状态，压敏电阻的电阻急剧减小，且流过的电流迅速增大，同时温度急剧升高。当所述子热敏电阻24与子压敏电阻25按照上述的方式封装在一起后，正常工作时流过子热敏电阻24的电流为被保护电路正常的负载电流，也是子热敏电阻24的额定工作电流。此时由于电压低于子压敏电阻25的压敏电压，子压敏电阻25呈关断状态，通过子压敏电阻25没有电流流过子热敏电阻24，在子热敏电阻24的额定工作电流范围内阻值基本不发生变化。过电压状态时，施加在被保护电路的电压由于被子压敏电阻25箝位，流过它的负载电流变化不大。但是由于子压敏电阻25优异的非线性特性，子压敏电阻25呈现导通状态使流过子压敏电阻25的电流急剧增大，一方面子压敏电阻25因吸收能量较大而升温迅速并热耦合给子热敏电阻24，另一方面，子压敏电阻25呈导通状态，流过的电流也使子热敏电阻24自身由于[I2*R*t]而升温加快，使其温度超过居里点时，子热敏电阻24的·阻值迅速增加的同时电流急剧减小，子压敏电阻25只有较小的漏电电流通过，达到保护子压敏电阻25的目的。同时，利用子热敏电阻24与子压敏电阻25热耦合时，电流电压的综合保护效果最大限度的提高子热敏电阻24的保护速度，在该额定工作电流以内所在被保护电路均可选用同一种子热敏电阻24实现保护，同时，在不担心子压敏电阻25过压损毁的前提下可以最大限度的降低子压敏电阻25的压敏电压增加电路吸收流涌，吸收过压的保护效果。应用上述起过压过流保护作用的复合型热敏电阻20，当电能表的接入电压大于工作电压时，由于子压敏电阻25和子热敏电阻24可在2秒的时间内快速响应，达到分压效果，从而保证变压器30的输出电压在正常的工作范围内，保护了电能表其它元器件不受高压冲击。电能表在电能表抗接地故障能力试验中，电能表从故障电压接入到电能表正常工作需小于I秒，电能表元器件达到有效保护，延长了元器件寿命，提升了产品的性能指标和可靠寿命。综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种单相电子式电能表用抗干扰电源，包括变压器、压敏电阻和热敏电阻，其特征在于在所述变压器的外部罩有一个全封闭的金属外壳，所述金属外壳接地。
2.根据权利要求I所述的单相电子式电能表用抗干扰电源，其特征在于所述热敏电阻为复合型热敏电阻，该复合型热敏电阻包括封装在一起的一个子热敏电阻和一个子压敏电阻；其中， 所述子热敏电阻为正温度系数热敏电阻；所述子热敏电阻的一面电极与子压敏电阻的一面电极连接在一起，形成公共端，由一引脚引出，该引脚作为所述复合型热敏电阻的第一引脚；子压敏电阻的另一面电极与子热敏电阻的另一面电极分别单独引出，分别形成所述复合型热敏电阻的第二引脚和第三引脚；并且， 所述第一引脚与火线连接，第二引脚与零线连接，所述变压器的初级并联在所述第一引脚和第三引脚之间。
3.根据权利要求I或2所述的单相电子式电能表用抗干扰电源，其特征在于所述金属外壳为铁质外壳。
专利摘要本实用新型公开了一种单相电子式电能表用抗干扰电源，其包括变压器和复合型热敏电阻，在变压器的外部罩有全封闭的金属外壳，变压器内部磁场不能穿过起屏蔽作用的金属外壳，减少对外部元器件的影响，同时变压器外部的磁场也不能穿透金属外壳而影响变压器，可保护电能表电源，提高了电磁干扰能力。该复合型热敏电阻包括封装在一起的子热敏电阻和子压敏电阻，该子热敏电阻为正温度系数热敏电阻。当电能表的接入电压大于工作电压时，由于子压敏电阻和子热敏电阻可在两秒内快速响应，达到分压效果，从而保证变压器的输出电压在正常的工作范围内，保护了其它元器件不受高压冲击，延长了元器件寿命，提升了产品的性能指标和可靠寿命。
文档编号H01F27/02GK202770892SQ20122041181
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者唐义锋, 魏兴龙, 徐声, 张敏 申请人:深圳深宝电器仪表有限公司