[實用新型]一種智能電表專用電涌保護器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420157980.1
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN203826948U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 楊仲江;葉挺;樓嘉懿
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本實用新型涉及電子、智能電網(wǎng)、電氣設備避雷保護領域，特別是一種智能電表專用電涌保護器。?

背景技術

雷電是夏季最為嚴重的自然災害之一，在現(xiàn)代廣泛應用大規(guī)模集成電路的通訊技術、計算機網(wǎng)絡及信息系統(tǒng)等領域，防止雷電侵害尤為重要。近年來，在國家智能電網(wǎng)的建設中，農(nóng)村電網(wǎng)電表系統(tǒng)進行了廣泛的智能升級，更新為智能電表。智能電表用來測量、收集、儲存、分析用戶用電信息，通過通信網(wǎng)絡把用戶和電力公司緊密相連，為配電自動化等智能電網(wǎng)功能的實現(xiàn)奠定基礎。但由于相應的避雷技術沒有跟上，農(nóng)村低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)了智能電表由于雷擊而大量損壞的現(xiàn)象。一次雷暴過程就可能造成幾十只乃至幾百只表損壞，雷電不僅導致儀表設備的直接損失，還造成用電量計費損失。甚至發(fā)生電表箱炸裂導致供電中斷，農(nóng)村用戶電器財產(chǎn)損失的現(xiàn)象。?

國內(nèi)村鎮(zhèn)智能電表避雷現(xiàn)狀表明，村鎮(zhèn)的智能電表系統(tǒng)避雷措施嚴重不嚴謹。首先，所有的架空電源線均非屏蔽電纜，也無穿金屬管屏蔽措施，雷電若擊中附近房屋、樹木或大地都會在線路上危險的感應過電壓波。其次，最致命的問題是大部分終端電表箱無接地、少數(shù)有接地但不符合要求：接地電阻達不到要求，或者單設的接地裝置在房舍下但未與建筑物基礎鋼筋做總等電位連接，當雷電擊中建筑物時，由于地電位反擊造成電表箱開關、電表損壞，甚至造成家用電器損壞。現(xiàn)有的還存在利用通訊線的屏蔽層當做接地線，提供給設備或終端電涌保護器，由于雷電流等值頻率很高，截面積很小，長度很長的通訊線纜屏蔽層感抗會非常大，利用它作為接地線泄放雷電流是無效的。?

此外，一些電表只對RS485線端口做了電涌保護，而相線或中心線未作電涌保護，這也是不安全的，從同一條電纜中架空過來的相線、中心線以及通訊線在發(fā)生閃電時都會感應基本相同的過電壓，必須同時限壓，否則，信號電涌保護器將信號線上的電壓限制了，但會造成相線和中心線電位遠大于通信線電位，電表中的絕緣隔離距離又不夠，很有可能發(fā)生從電源端口竄過來的橫向過電壓（二次放電）損壞RS485通訊接口。?

電涌保護器(SPD)用于限制電源線路和通信線路瞬態(tài)過電壓，保護耐壓水平低的電氣或電子系統(tǒng)免遭雷擊電磁脈沖或操作過電壓的損害。智能電表由于其工作電壓、耐壓水平很低，且同時有電源線和通信線，極易受到雷電電磁脈沖的危害，為此需采用電涌保護器做過電壓保護。然而市場上雖然電涌保護器產(chǎn)品的種類繁多，但由于行業(yè)和地區(qū)差異，目前缺乏適應現(xiàn)場需求的智能電表專用電涌保護產(chǎn)品。申請?zhí)枮?00720125713.6的智能電表箱專利中公開了電表箱具有箱體箱蓋相扣合、向一側翻轉掀蓋、內(nèi)外加鎖、工程塑料材料制作等特點，可以有效避免透風、漏雨、進塵，不銹蝕，強度高的特點；申請?zhí)枮?01020570699.2的智能電表箱專利中公開了內(nèi)門鉸接在側開門的內(nèi)凹部位的側立板上并扣蓋在矩形內(nèi)凹版上，內(nèi)門上裝有透明面板，方便讀數(shù)。以上這兩種電表箱雖然造價低廉、方便使用，但是沒有考慮避雷措施，尤其是使用金屬材料的箱體沒有做避雷保護，一旦在線路上感應出雷電波，其內(nèi)部的智能電表被損壞。雷擊線路附近造成的雷電感應是智能電表頻遭雷電災害的主要外因，接地電阻達不到要求或者單設的接地裝置未與農(nóng)舍基礎鋼筋做等電位連接，由于地電位反擊可能造成電表箱開關、電表損壞。如何解決現(xiàn)有技術的不足已成為現(xiàn)有電子、智能電網(wǎng)、電氣設備避雷保護領域的一大難題。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是為克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種智能電表專用電涌保護器，本實用新型將均套有金屬防護罩的電源避雷模塊和信號避雷模塊組合在智能電表裝置中能夠有效防止雷擊，有效的保護了智能電表，該裝置體積小且結構簡單。?

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：?

根據(jù)本實用新型提出的一種智能電表專用電涌保護器，包括相線電源避雷模塊、中性線電源避雷模塊、信號避雷模塊；其中相線電源避雷模塊、中性線電源避雷模塊、信號避雷模塊均套在一個金屬防護罩內(nèi)，該金屬防護罩接地，相線電源避雷模塊的一端與相線連接，中性線電源避雷模塊的一端與中性線連接，相線電源避雷模塊的另一端、中性線電源避雷模塊的另一端均接地，信號避雷模塊設置在智能電表與外部數(shù)據(jù)發(fā)射設備之間，數(shù)據(jù)發(fā)射設備接地。

作為本實用新型的一種智能電表專用電涌保護器的進一步優(yōu)化的方案，所述智能電表與數(shù)據(jù)發(fā)射設備通過RS485通信線連接。?

作為本實用新型的一種智能電表專用電涌保護器的進一步優(yōu)化的方案，所述相線電源避雷模塊、中性線電源避雷模塊、信號避雷模塊各自還分別套有金屬防護罩。?