保护能量公用事业计量器免于过电压事件的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文所公开的主题一般涉及公用事业计量器，并且更具体地说，涉及用于在过电压事件期间保护能量公用事业计量器的系统和方法。
【背景技术】
[0002]诸如智能电网基础设施的能量基础设施可包含具有用来检测和存储与能量使用相关的数据的传感器和存储装置的各种系统和组件。在智能电网示例中，系统可包含功率生成系统、功率传输系统、智能计量器、数字通信系统、控制系统以及它们相关的组件。某些公用事业计量器可包含对于高电压和/或高电流条件敏感的各种组件用来检测和存储能量使用数据。这对于改进用来保护公用事业计量器内的敏感组件免于过电压事件的系统和方法可以是有用的。
【发明内容】
[0003]下面概括了与原始要求保护的本发明在范围上相称的某些实施例。这些实施例无意限制要求保护的本发明的范围，而是这些实施例只意于提供本发明的可能的形式的简短的概括。实际上，本发明可包含可类似或者不同于下面陈述的实施例的各种形式。
[0004]在第一实施例中，装置可包含传感器。传感器可检测电功率的使用。另外，装置可包含与传感器串联耦合的可熔浪涌电阻器，以及与传感器并联耦合的热金属氧化物变阻器(MOV:metal oxide varistor)。
[0005]在第二实施例中，方法可包含将具有额定电阻和额定能量的可熔浪涌电阻器耦合到具有额定电压的热MOV。电阻器额定、额定能量、以及额定电压可基于用于可熔浪涌电阻器和热MOV的一个或多个保护参数来确定。方法还可包含将可熔浪涌电阻器和热MOV耦合到电计量器电路。以这种方式，可熔浪涌电阻器和热MOV可在过电压事件期间保护电计量器电路的组件。
[0006]在第三实施例中，系统可包括能量公用事业计量器。另外，能量公用事业计量器可包含配置成检测对来自多相电源的电功率的使用的传感器。此外，能量公用事业计量器还可包含耦合到传感器的一个或多个过电压事件保护系统用于多相电源的每一相。另外，一个或多个过电压保护系统可包含可熔浪涌电阻器和热MOV。
[0007]技术方案1:一种装置，包括:
传感器，配置成检测电功率的使用；
可熔浪涌电阻器，串联耦合到所述传感器；以及热金属氧化物变阻器(M0V)，并联耦合到所述传感器。
[0008]技术方案2:如技术方案I所述的装置，其中，所述可熔浪涌电阻器配置成在过电压事件期间将所述传感器从电源断开。
[0009]技术方案3:如技术方案I所述的装置，其中，所述传感器、所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV被布置在电计量器壳体内。
[0010]技术方案4:如技术方案I所述的装置，其中，所述传感器被布置在电计量器壳体内，并且所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV被布置在电计量器壳体的外面。
[0011]技术方案5:如技术方案I所述的装置，其中，所述传感器配置成检测与多相电源有关的电功率的所述使用。
[0012]技术方案6:如技术方案5所述的装置，其中，所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV配置成接收与所述多相电源有关的电功率的第一相。
[0013]技术方案7:如技术方案6所述的装置，包括配置成接收与所述多相电源有关的电功率的第二相的第二可熔浪涌电阻器和第二热MOV。
[0014]技术方案8:如技术方案I所述的装置，其中，所述可熔浪涌电阻器配置成具有与所述热MOV的熔断时间相比较短的熔断时间。
[0015]技术方案9:如技术方案I所述的装置，其中，所述可熔浪涌电阻器的电阻配置成在过电压事件期间限制涌入电流。
[0016]技术方案10:—种方法，包括:
将具有电阻和时间电流曲线的可熔浪涌电阻器耦合到具有额定电压的热金属氧化物变阻器(M0V)，其中基于所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV的保护参数的一个或多个来确定所述电阻、所述时间电流曲线和所述额定电压；以及
将所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV耦合到电计量器电路，其中所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV配置成在过电压事件期间保护所述电计量器的组件。
[0017]技术方案11:如技术方案10所述的方法，其中，所述可熔浪涌电阻器被串联耦合到所述可熔浪涌电阻器的下游节点处的电计量器电路。
[0018]技术方案12:如技术方案11所述的方法，其中，所述热MOV被并联耦合到电计量器电路，并且所述热MOV在第一端上被耦合到所述可熔浪涌电阻器的所述下游节点并且在第二端上被耦合到所述电计量器的下游节点。
[0019]技术方案13:如技术方案12所述的方法，进一步包括基于在经受所述过电压事件时所述可熔浪涌电阻器开放的第一时间量和在延长的过电压事件期间所述热MOV形成开路的第二时间量来选择所述可熔浪涌电阻器和所述热MOV。
[0020]技术方案14:如技术方案13所述的方法，其中所述第一时间量小于所述第二时间量。
[0021]技术方案15:如技术方案10所述的方法，其中，所述热MOV的所述额定电压配置成在正常电压条件期间维持所述热MOV在开放状态。
[0022]技术方案16:—种系统，包括:
能量公用事业计量器，包括:
传感器，配置成检测对来自多相电源的电功率的使用；以及
一个或多个过电压事件保护系统，耦合到所述传感器，用于所述多相电源的每一相，其中所述一个或多个过电压事件保护系统各包括可熔浪涌电阻器和热金属氧化物变阻器(MOV)0
[0023]技术方案17:如技术方案16所述的系统，其中，所述一个或多个过电压保护系统配置成在延长的过电压事件期间将所述能量公用事业计量器从所述多相电源断开。
[0024]技术方案18:如技术方案16所述的系统，其中，所述可熔浪涌电阻器配置成在过电压事件期间以与所述热MOV相比较短的时间量来熔断。
[0025]技术方案19:如技术方案16所述的系统，其中，所述可熔浪涌电阻器的电阻配置成在过电压事件期间限制涌入电流。
[0026]技术方案20:如技术方案16所述的系统，其中，所述一个或多个过电压事件保护系统配置成在延长的过电压事件期间以良性的方式将所述能量公用事业计量器从所述多相电源断开。
【附图说明】
[0027]在参考附图阅读以下详细的描述时，本发明的这些和其他的特征、方面、以及优点将变得更好理解，在附图中，贯穿各图，相似的符号表示相似部分，其中:
图1是根据实施例的能量生成、传输以及分配基础设施系统的方框图；
图2是根据实施例的可以是图1的能量生成、传输以及分配基础设施系统处的计量系统中的过电压事件保护系统的一部分的电路的示意图；以及
图3是根据实施例的图示用于确定组件额定以便保护图1的能量生成、传输以及分配基础设施系统的计量系统的组件的过程的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面将描述本发明的一个或多个特定实施例。在致力于提供这些实施例的简明的描述中，实际实现的全部特征可能在说明书中不被描述。应理解的是，在任何此种实际实现的发展中，如在工程或设计项目中，必须作出许多特定实现的决定以实现开发者的诸如遵守相关系统和相关商业的限制的特定目标，该特定目的可从一个实现变化到另一个。而且，应理解的是，此种发展努力可能是复杂的和耗时的，但是对于具有本公开的益处的普通技术的人员而言，将仍然是设计、制作、以及制造的常规任务。
[0029]在引入本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”、以及“所述”旨在意味着存在元件的一个或多个。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在包含并且意味着可存在除了所列元件之外的附加元件。
[0030]本实施例涉及可包含过电压事件保护系统的能量公用事业计量器。能量公用事业计量器可包含可对高电压和/或电流敏感的组件。例如，能量公用事业计量器可合并具有与能量公用事业计量器可遭受到的瞬时浪涌电压相比实质上较低的击穿电压的开关元件。在某些环境下，瞬时浪涌电压可超过6000V。可损害能量公用事业计量器的组件的瞬时过电压事件可由雷击或任何