[发明专利]一种用于高压电能表的供电电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电源领域，更具体地，涉及一种用于高压电能表的供电电路。

背景技术

根据高压电能表国家标准要求，高压电能表需要接入到6kV～35kV的配电网给高压电能表供电。

目前国内生产的高压电能表从配电网取得电能有三种方法，第一种是使用磁饱和型电流互感器从高压电流回路取得二次电压和二次电流，第二种是使用电磁式电压互感器从相间电压取得二次电压与电流，第三种是从相间高压电容分压器取得二次电压和电流。

其中，第一种方法的主要缺点是存在供电死区，通常在5％额定一次电流以下时不能保证正常供电，必须配备大容量的可充电电池，第二种方法是传统的方法，等同于使用降压变压器供电，主要缺点是体积和重量都难以减小，阻碍了高压电能表的小型化，而第三种方法适用于不超过10W的功率输出，具有体积小，重量轻，造价低的优点，容易与现有的开关设备融为一体。

但是，根据第三种方法生产的高压电容供电电路，有一个使用上的限制，就是只能给安装在高电位端即三相馈线上的电子电路供电，高压电能表不能使用在地电位工作的电子电路板上，原因是中国大陆的配电网属于中性点非有效接地的三相电网，当配电网发生中性点位移时，相电压可能是接近于零的电压与额定电压因数电压之间的某一电压，以10kV配电网为例，相电压最低可能是数十伏，最高可能是12kV，如果使用相电压供电，高压电能表的供电可靠性就不能保证，上述的使用条件使高压电容供电技术在高压电能表的应用受到限制，阻碍了高压电能表技术向传感器与集成电路一体化的方向发展转化。

因此，提出一种解决上述问题的用于高压电能表的供电电路实为必要。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种用于高压电能表的供电电路。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种用于高压电能表的供电电路，包括

三台高压电容分压器，所述三台高压电容分压器的一次接线端子分别接到与配电网匹配的三相馈线上，高压电容分压器的接地端子接到配电网的地网上；

三相变压器，所述三相变压器的一次绕组与二次绕组按相别分别套在三相变压器铁心的三个芯柱上，所述高压电容分压器的二次分压端子对应接到三相变压器一次绕组的三相输入端子，所述一次绕组分别与二次绕组、整流二极管、滤波电容及泄放电阻组成三相全波整流电路，三相全波整流电路输出的直流电压经DC/DC变换后作为高压电能表电子电路板的供电电源，利用该高压电容供电电路的高压电能表，适用于不超过10W的功率输出，具有体积小，重量轻，造价低的优点，容易与中国大陆的配电网现有的开关设备融为一体，而且，在与中国大陆的配电网现有的开关设备进行一次与二次设备融合设计时，可以把电子电路板安装在配电网的二次地电位，对于拓宽高压电能表的应用空间具有重要意义，同时，也能使得高压电能表的供电性能更加可靠。

进一步的，所述三相馈线中至少两相与三相全波整流电路连通，供电电路的直流功率输出设计为在三相馈线发生单相断线状态下，能够满足高压电能表电子电路板正常工作需要，在使用中当电源单相断电的情况下，也不会对三相全波整流电路的供电产生影响。

进一步的，所述三相变压器各相二次绕组之间采用三角型的接线或星型接线的方式相互连接。

更进一步的，所述三台高压电容分压器与一次绕组之间采用星型接线的方式相互连接。

进一步的，所述二次绕组的数量是一次绕组数量的两倍。

更进一步的，所述整流二极管的数量与二次绕组数量相匹配，所述整流二极管与二次绕组相串联，通过整流二极管导通后，电容电流进行整流，给滤波电容器充电并流向泄放电阻和供电负荷。当二极管截止时，滤波电容器向泄放电阻和供电负荷放电。

进一步的，所述滤波电容及泄放电阻相互并联后与三相变压器相连接，通过滤波电容及泄放电阻，使得整流后的电流更加稳定。

更进一步的，所述三相变压器各相的二次绕组上设有中心抽头，中心抽头在信号传送中产生了一个中心点，中心点上下的两组线圈严格对称，匝数相等、阻抗相同，避免造成信号失真。

进一步的，所述高压电容分压器包括高压电容、压敏电阻和低压电容，所述高压电容一端连接在三相馈线上，另一端与低压电容串联后接到配电网的地网上，所述压敏电阻与低压电容相并联，通过高压电容与低压电容，使得高压电能表能通过高压电路获取电能。