防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，连接于集抄电能表与配电线路之间，它包括一级防雷装置、二级防雷装置、信号防雷接口和电源防雷接口，配电线路进线连接一级防雷装置，一级防雷装置连接二级防雷装置，信号防雷接口分别连接二级防雷装置和集抄电能表，通过该组合式防雷设备可实现配电线路进线的强雷电过电压保护、组合式防雷设备内的功能模块的过电压保护，信号防雷接口与集抄电能表之间的防雷隔离连接、供电电源与集抄电能表之间的防雷隔离连接。该组合式防雷设备能使该集抄电表系统不但能对弱雷电进行防护，还能对强雷电进行防护，具有多重雷电防护功能，保证集抄电表系统和线路系统的稳定运行。
【专利说明】防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备。
【背景技术】
[0002] 目前，用于配电线路的集抄电表，因设备内部有大量的微电子元器件，其承受雷击 的水平远远低于配网线路自身的抗雷击水平，一单遭受累计，元器件损坏及其严重，并可导 致线路系统性跳闸，存在极大的雷击风险。
[0003] -般集抄电表的防雷是通过在电源、信号采集端口进行sro过电压枋湖实现的， 对于较小雷电具有良好的防护效果。但由于没有良好的较大功率雷电能量处理通道，一旦 较强的雷电侵入，集抄电表将被雷电击穿，并导致线路跳闸。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其克服了背景 技术中所述的现有技术的不足。
[0005] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
[0006] 防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，连接于集抄电能表与配电线路之 间，它包括一级防雷装置、二级防雷装置、信号防雷接口和电源防雷接口，配电线路进线连 接一级防雷装置，一级防雷装置连接二级防雷装置，所述信号防雷接口的输入端连接二级 防雷装置，信号防雷接口的输出端连接集抄电能表，所述一级防雷装置用于配电线路进线 的强雷电过电压保护，所述二级防雷装置用于组合式防雷设备内的功能模块的过电压保 护，所述信号防雷接口用于与集抄电能表之间的防雷隔离连接，电源防雷接口用于供电电 源与集抄电能表之间的防雷隔离连接并给集抄电能表供电。
[0007] 一实施例之中：所述一级防雷装置包括安装金具和大功率过电压保护装置，金具 和大功率过电压保护装置相电连接，所述大功率过电压保护装置设有过电压保护间隙使大 功率雷击过电压能作用在该保护间隙上。
[0008] -实施例之中：所述二级防雷装置包括电源/信号转换模块和防雷模块，所述电 源/信号转换模块能将信号和电力线上的线路电源进行调制和解调，电源/信号转换模块 电连接防雷模块。
[0009] -实施例之中：所述电源防雷接口包括过电压保护模块、过电压隔离模块和供电 接口，过电压保护模块电连接过电压隔离模块，过电压隔离模块电连接供电接口，所述过电 压保护模块连接供电电源，供电接口连接集抄电能表。
[0010] 一实施例之中：所述一级防雷装置还包括安装金具，安装金具和大功率过电压保 护装置相固定连接。
[0011] 一实施例之中：还包括一箱体，所述防雷装置安装在箱体之外，二级防雷装置、信 号防雷接口和电源防雷接口安装在箱体之内。
[0012] 本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点：
[0013] 防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，连接于集抄电能表与配电线路之 间，它包括一级防雷装置、二级防雷装置、信号防雷接口和电源防雷接口，一级防雷装置用 于配电线路进线的强雷电过电压保护，二级防雷装置用于组合式防雷设备内的功能模块的 过电压保护，信号防雷接口用于与集抄电能表之间的防雷隔离连接，电源防雷接口用于供 电电源与集抄电能表之间的防雷隔离连接并给集抄电能表供电；该组合式防雷设备不是单 纯的基于一个防雷电路的设备，而是由多个防雷电路或装置分别对强雷电和弱雷电分级分 不同雷电功率进行防雷电路设计，对集抄电表系统的不同功能模块分别设计有相应功率等 级的防雷装置对各功能模块进行针对性防护，该组合式防雷设备能使该集抄电表系统不但 能对弱雷电进行防护，还能对强雷电进行防护，具有多重雷电防护功能，保证集抄电表系统 和线路系统的稳定运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0015] 图1绘示了本实施例所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备的系 统原理框图。
[0016] 图2绘示了本实施例所述的一级防雷装置示意图之一。
[0017] 图3绘示了本实施例所述的二级防雷装置示意图。
[0018] 图4绘示了本实施例所述的电源防雷接口示意图。
[0019] 图5绘示了本实施例所述的一级防雷装置示意图之二。
[0020] 图6绘示了二级防雷装置中的防雷模块电路示意图。
[0021] 图7绘示了电源防雷接口中的过电压隔离模块电路示意图。
[0022] 图8绘示了信号防雷接口电路示意图。
【具体实施方式】
[0023] 请查阅图1至图4,防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，连接于集抄电 能表与配电线路之间，所述集抄电能表为用于电力集中抄表系统的智能电能表，该组合式 防雷装置包括一箱体、一级防雷装置1、二级防雷装置2、信号防雷接口 3和电源防雷接口 4， 配电线路进线连接一级防雷装置1，一级防雷装置1连接二级防雷装置2,所述信号防雷接 口 3的输入端连接二级防雷装置2,信号防雷接口 3的输出端连接集抄电能表5,所述一级 防雷装置1用于配电线路进线的强雷电过电压保护，所述二级防雷装置2用于组合式防雷 设备内的功能模块的过电压保护，所述信号防雷接口 3用于与集抄电能表之间的防雷隔离 连接，电源防雷接口 4用于供电电源与集抄电能表之间的防雷隔离连接并给集抄电能表5 供电。所述一级防雷装置1安装在箱体之外，二级防雷装置2、信号防雷接口 3和电源防雷 接口 4安装在箱体之内。
[0024] 所述一级防雷装置包括安装金具11和大功率过电压保护装置12。本实施例中，如 图5所示，大功率过电压保护装置为17kV交流带间隙的线路避雷器，带间隙的线路避雷器 包括避雷器本体122和带空气间隙的避雷器上端121，安装金具11为避雷器安装金具。安 装金具11和大功率过电压保护装置12相固定连接，所述带空气间隙的避雷器上端121，使 绝大多数大功率雷电过电压作用在该保护间隙上，以便形成有效的大功率过电压保护，同 时防止大功率雷电对设备的损坏，使保护更有效、可靠。
[0025] 所述二级防雷装置2包括电源/信号转换模块21和防雷模块22,所述电源/信号 转换模块21能将集抄电表的电量信号以及控制信号和电力线上的电源电压进行调制和解 调，电源/信号转换模块21电连接防雷模块22。经过一级防雷装置防雷后的电源线经电缆 接入二级防雷装置2,经如图6所示的防雷模块22,实现雷电的进一步处理。
[0026] 所述电源防雷接口 4包括过电压保护模块41、过电压隔离模块42和供电接口 43， 过电压保护模块41电连接过电压隔离模块42,过电压隔离模块42电连接供电接口 43。所 述过电压保护模块41连接供电电源，供电接口 43连接集抄电能表5。本实施例中，该过电 压保护模块采用sro浪涌保护器。过电压隔离模块42是一组由功率电感、断路器、电容、热 敏电阻、压敏电阻组成的防止雷击过电压冲击的装置，如图7所示。
[0027] 信号防雷接口是一组如图8所示的防止雷电过电压进入信号接口的电路。
[0028] 该组合式防雷设备从10kV输电线路上引接线路电源线，经箱体外一级防雷装置1 进行第一道防线的强雷电过电压保护，通过该一级防雷装置1为强雷电提供了一条释电通 路，将强雷电阻挡在箱体之外，电源线经该第一级避雷后，进入防雷箱体内的功能模块，即 电源/信号转换模块21，由电源/信号转换模块对电源线上的信号进行解调，同时箱体内的 防雷模块22会对该功能模块进行雷击过电压保护，解调后的信号再送入信号防雷接口 3， 通过该信号防雷接口3与集抄电能表5之间的隔离防雷连接将该解调信号送入集抄电能表 5。经过多重雷电防护设备以后，雷电过电压已基本不能侵入或损坏集抄系统中的电子元器 件了。同时，该集抄电能表5的供电电源经电源防雷接口 4接入，有效地防止了雷电冲击通 过供电电源端进入集抄系统损坏电子元器件。
[0029] 该组合式防雷设备不是单纯的基于一个防雷电路的设备，而是由多个防雷电路或 装置分别对强雷电和弱雷电分级分不同雷电功率分别进行防雷电路设计，对集抄电表系统 的不同功能模块分别设计有相应功率等级的防雷装置对各功能模块进行针对性防护，该组 合式防雷设备能使该集抄电表系统不但对弱雷电进行防护，还能对强雷电进行防护，具有 多重雷电防护功能，保证集抄电表系统和线路系统的稳定运行。
[0030] 以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依 本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【权利要求】
1. 防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，连接于集抄电能表与配电线路之 间，其特征在于：包括一级防雷装置、二级防雷装置、信号防雷接口和电源防雷接口，配电线 路进线连接一级防雷装置，一级防雷装置连接二级防雷装置，所述信号防雷接口的输入端 连接二级防雷装置，信号防雷接口的输出端连接集抄电能表，所述一级防雷装置用于配电 线路进线的强雷电过电压保护，所述二级防雷装置用于组合式防雷设备内的功能模块的过 电压保护，所述信号防雷接口用于与集抄电能表之间的防雷隔离连接，电源防雷接口用于 供电电源与集抄电能表之间的防雷隔离连接并给集抄电能表供电。
2. 根据权利要求1所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其特征在 于：所述一级防雷装置包括大功率过电压保护装置，所述大功率过电压保护装置设有过电 压保护空气间隙使大功率雷击过电压能作用在该保护间隙上。
3. 根据权利要求1所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其特征在 于：所述二级防雷装置包括电源/信号转换模块和防雷模块，所述电源/信号转换模块能将 信号和电力线上的线路电源进行调制和解调，电源/信号转换模块电连接防雷模块。
4. 根据权利要求1所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其特征在 于：所述电源防雷接口包括过电压保护模块、过电压隔离模块和供电接口，过电压保护模块 电连接过电压隔离模块，过电压隔离模块电连接供电接口，所述过电压保护模块连接供电 电源，供电接口连接集抄电能表。
5. 根据权利要求2所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其特征在 于：所述一级防雷装置还包括安装金具，安装金具和大功率过电压保护装置相固定连接。
6. 根据权利要求1所述的防止集抄电能表受雷电破坏的组合式防雷设备，其特征在 于：还包括一箱体，所述防雷装置安装在箱体之外，二级防雷装置、信号防雷接口和电源防 雷接口安装在箱体之内。
【文档编号】H02H9/04GK104113054SQ201410384938
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】许志永, 张强, 黄晓彤, 马旭东, 谢翊昕 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司漳州供电公司