一种高压分压臂及高压电能表制造技术

本发明专利技术涉及一种高压分压臂及高压电能表，属于电力计量技术领域。该高压分压臂包括：阻容分压器和电阻分压器。电阻分压器包括：第一电路板和设置于第一电路板上的多个第一电阻，多个第一电阻依次串联形成电阻串，多个第一电阻中每个第一电阻为表面涂有绝缘材料的低压电阻。阻容分压器包括：第二电路板和设置于第二电路板上的多个第一电容以及多个第二电阻，多个第二电阻与多个第一电容相互交错串联形成阻容串，多个第一电容中每个第一电容为低压电容，多个第二电阻中每个第二电阻为的低压电阻。采用电阻分压器对电压进行采样，同时采用阻容分压器进行分压，体积小、功耗低，解决了电压互感器铁磁谐振、高频冲击短路、轴向爬电等问题。

A high voltage divider and high voltage electric energy meter

The invention relates to a high voltage divider arm and a high voltage electric energy meter, which belong to the field of electric power measurement technology. The high pressure divider consists of a resistance capacitance divider and a resistance divider. The resistor divider includes the first circuit board and a plurality of first resistors arranged on the first circuit board, and a plurality of first resistors are sequentially connected in series to form a resistance string. The first resistance of a plurality of first resistors is a low voltage resistance coated with insulating material on the surface. Capacitance resistance divider comprises a plurality of first and second capacitor circuit board is arranged on the second circuit board and a plurality of second resistors, a plurality of second resistors and a plurality of first capacitor connected in series to form a resistance capacitance on each other, a plurality of first capacitor in each of the first capacitor for low voltage capacitance, low resistance resistor for each of the second more than second resistance. The voltage divider is used to sample the voltage, and the resistance capacitance divider is used to separate voltage. The volume is small and the power consumption is low. The problems such as ferroresonance, high frequency impact short circuit and axial creepage are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种高压分压臂及高压电能表
本专利技术属于电力计量
，具体涉及一种高压分压臂及高压电能表。
技术介绍
目前在我国6－35kV的配电网中，最传统的电能计量方式是采用电磁式高压电压互感器、电流互感器和低压电能表组合而成，起初电压互感器、电流互感器的一次侧直接接入到高压端，二次侧接入电压电能表，一、二次侧之间高耐压隔离。这种传统高压表体积庞大、笨重、不易安装、且低压端易发生窃电行为。对此后来行业中发展出一种新型的高压电能表，这种高压表将一、二次侧集中到一起，并且直接接入高压端，解决了传统高压表所遇到的很多问题。对于这种新型的高压电能表，由于直接工作在高压侧，电能表的工作电源也成了一个难题。针对传统的高压电能表，出现了采用高压电容或高压电阻进行电压取样计量和取电的新型电能表。相对于传统高压电能表，新型高压电能表解决了其相关缺陷，但新型的高压电能表仍然存在着很多不足。采用高压电容进行分压取样时，由于高压电容长时间工作和受到温度的影响，将会产生老化而衰减，同时，在工作过程中电容的自愈性能也将导致电容量的变化。加之，由于高压电容本身的自愈性能，电容内部分压不均匀，电场较为集中的部分电压高，会导致泄漏电流大；而对于纯电容分压的电源，无阻尼电阻的情况下，电容在遭受高频冲击时呈短路状态，可靠性差，同时泄露电流的改变以及内部电场分布不均匀都会干扰其他电路，影响高压表精度；此外，高压轴向电容直接横跨在两相高压之间，在填充绝缘材料后容易在沿面形成气隙，在过电压或受到冲击的情况下，因爬电距离不够而存在沿面爬电击穿或漏电流增大导致计量误差变化的风险；并且高压电容的生产工艺复杂，成本高。而采用高压电阻进行分压取样时，由于高压电阻的温漂大，在发热以后阻值发生变化，导致测量精度不准。同时，由于高压电阻存在分布电容和分布电感，使得电压的角差值测量受到影响，在感性和容性负载情况下准确度不高。加之，高压电阻的金属连接位置少，一般两端连接，不利于对电阻增加散热接触面，电阻在发热后热量消散不开，形成温漂，影响采样精度，从而影响电能表的精度误差。此外，高压轴向电阻直接横跨在两相高压之间，在填充绝缘材料后容易在沿面形成气隙，在过电压或受到冲击的情况下，因爬电距离不够而存在沿面爬电击穿或漏电流增大导致计量误差变化的风险。因此，亟需一种新的高压取电方式来解决高压电能表的这些缺陷。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高压分压臂及高压电能表，以有效地改善上述问题。本专利技术的实施例是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种高压分压臂，包括：阻容分压器和电阻分压器。所述电阻分压器包括：第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个第一电阻。所述多个第一电阻依次串联形成电阻串，所述多个第一电阻中每个第一电阻为表面涂有绝缘材料的低压电阻。所述阻容分压器包括：第二电路板和设置于所述第二电路板上的多个第一电容以及多个第二电阻。所述多个第二电阻与所述多个第一电容相互交错串联形成阻容串，所述多个第一电容中每个第一电容为低压电容，所述多个第二电阻中每个第二电阻为低压电阻。在本专利技术较佳的实施例中，所述多个第一电阻中每相邻的两个第一电阻均通过设置于所述第一电路板上的铜箔连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述多个第一电容为N个，所述多个第二电阻为N+1个，N+1个所述第二电阻与N个所述第一电容相互交错串联形成阻容串，所述阻容串的起始端为所述多个第二电阻中的一个第二电阻，所述阻容串的结尾端为所述多个第二电阻中的另一个第二电阻。在本专利技术较佳的实施例中，所述第一电路板上未设置有所述多个第一电阻的区域设置有多个第一镂空槽孔。在本专利技术较佳的实施例中，所述第二电路板上未设置有所述多个第二电阻和所述多个第一电容的区域设置有多个第二镂空槽孔。本专利技术实施例还提供了一种高压电能表，包括：A相输入端、B相输入端、C相输入端、A相计量转换单元、B相合相单元、C相计量转换单元、A相开关电源、B相开关电源、C相开关电源和两个上述的高压分压臂。两个所述高压分压臂分别为第一高压分压臂和第二高压分压臂。所述A相输入端与所述B相输入端通过所述第一高压分压臂中的第一电阻串连接，以及还通过所述第一高压分压臂中的第一阻容串连接。所述C相输入端与所述B相输入端通过所述第二高压分压臂中的第二电阻串连接，以及还通过所述第二高压分压臂中的第二阻容串连接。A相的电压经由所述第一电阻串分压后输送给所述A相计量转换单元，AB相间的电压经由所述第一阻容串分压后分别输送给所述A相开关电源和所述B相开关电源。C相的电压经由所述第二高电阻串分压后输送给所述C相计量转换单元，BC相间的电压经由所述第一阻容串分压后分别输送给所述C相开关电源和所述B相开关电源。所述A相开关电源用于将AB相间的电压转换为所述A相计量转换单元工作所需的工作电压为其供电。所述B相开关电源用于将ABC相间的电压转换为所述B相合相单元工作所需的工作电压为其供电。所述C相开关电源用于将BC相间的电压转换为所述C相计量转换单元工作所需的工作电压为其供电。在本专利技术较佳的实施例中，所述A相开关电源、所述B相开关电源和所述C相开关电源均包括：输入整流装置、高频抗干扰装置、PFC装置、直流斩波装置和输出整流滤波装置，所述输入整流装置、所述高频抗干扰装置、所述PFC装置、所述直流斩波装置和所述输出整流滤波装置依次连接；所述输入整流装置用于将分压后的交流电压整流成直流高压；所述高频抗干扰装置用于过滤所述直流高压中的电磁干扰信号，获得经过滤直流高压；所述PFC装置用于校正所述经过滤直流高压的功率因数，获得经校正直流高压；所述直流斩波装置用于将所述经校正直流电压斩为高频交流电压；所述输出整流滤波装置用于对所述高频交流电压进行整流、滤波和稳压，获得并输出负载所需的低压直流电源。在本专利技术较佳的实施例中，所述直流斩波装置包括：RCD电路、PWM电路和变压器；所述RCD电路分别与所述PWM电路、所述PFC装置和所述变压器的输入端连接，所述PWM电路分别与所述PFC装置和所述变压器的输入端连接；所述PWM电路通过控制其包含的MOS管的导通或关断，将所述经校正直流电压斩为高频交流电压；所述变压器用于将所述高频交流电压变成高频交流低压信号输出，所述RCD电路用于吸收所述MOS管关断后产生的反向电压。在本专利技术较佳的实施例中，所述高频抗干扰装置包括：过压保护电路和第一滤波电路，所述过压保护电路分别与所述输入整流装置和所述第一滤波电路连接，所述第一滤波电路与所述PFC装置连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述A相开关电源、所述B相开关电源和所述C相开关电源均还包括：采样反馈装置，所述采样反馈装置分别与所述直流斩波装置和所述输出整流滤波装置连接，用于对所述低压直流电源进行采样，并将采样获得的采样信号反馈给所述直流斩波装置，以使所述直流斩波装置根据所述采样信号，去调节所输出的电压。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的高压分压臂及高压电能表，与现有技术相比，该高压分压臂采用多个第一电阻串联的方式对电压进行采样，体积小，功耗低，增加了第一电阻的散热接触面，便于散热，提高了采样精度，从而减小了电能表的精度误差，解决了电压互感器产生的铁磁谐振的问题；同时，采用多个第二电阻和多个第一电容相互交错串联分压，体积小、功耗低，解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压分压臂，其特征在于，包括：阻容分压器和电阻分压器，所述电阻分压器包括：第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个第一电阻，所述多个第一电阻依次串联形成电阻串，所述多个第一电阻中每个第一电阻为表面涂有绝缘材料的低压电阻；所述阻容分压器包括：第二电路板和设置于所述第二电路板上的多个第一电容以及多个第二电阻，所述多个第二电阻与所述多个第一电容相互交错串联形成阻容串，所述多个第一电容中每个第一电容为低压电容，所述多个第二电阻中每个第二电阻为低压电阻。

【技术特征摘要】
1.一种高压分压臂，其特征在于，包括：阻容分压器和电阻分压器，所述电阻分压器包括：第一电路板和设置于所述第一电路板上的多个第一电阻，所述多个第一电阻依次串联形成电阻串，所述多个第一电阻中每个第一电阻为表面涂有绝缘材料的低压电阻；所述阻容分压器包括：第二电路板和设置于所述第二电路板上的多个第一电容以及多个第二电阻，所述多个第二电阻与所述多个第一电容相互交错串联形成阻容串，所述多个第一电容中每个第一电容为低压电容，所述多个第二电阻中每个第二电阻为低压电阻。2.根据权利要求1所述的高压分压臂，其特征在于，所述多个第一电阻中每相邻的两个第一电阻均通过设置于所述第一电路板上的铜箔连接。3.根据权利要求1所述的高压分压臂，其特征在于，所述多个第一电容为N个，所述多个第二电阻为N+1个，N+1个所述第二电阻与N个所述第一电容相互交错串联形成阻容串，所述阻容串的起始端为所述多个第二电阻中的一个第二电阻，所述阻容串的结尾端为所述多个第二电阻中的另一个第二电阻。4.根据权利要求1－3中任意一项所述的高压分压臂，其特征在于，所述第一电路板上未设置有所述多个第一电阻的区域设置有多个第一镂空槽孔。5.根据权利要求1－3中任意一项所述的高压分压臂，其特征在于，所述第二电路板上未设置有所述多个第二电阻和所述多个第一电容的区域设置有多个第二镂空槽孔。6.一种高压电能表，其特征在于，包括：A相输入端、B相输入端、C相输入端、A相计量转换单元、B相合相单元、C相计量转换单元、A相开关电源、B相开关电源、C相开关电源和两个如权利要求1－5任意一项所述的高压分压臂，两个所述高压分压臂分别为第一高压分压臂和第二高压分压臂；所述A相输入端与所述B相输入端通过所述第一高压分压臂中的第一电阻串连接，以及还通过所述第一高压分压臂中的第一阻容串连接，所述C相输入端与所述B相输入端通过所述第二高压分压臂中的第二电阻串连接，以及还通过所述第二高压分压臂中的第二阻容串连接，A相的电压经由所述第一电阻串分压后输送给所述A相计量转换单元，AB相间的电压经由所述第一阻容串分压后分别输送给所述A相开关电源和所述B相开关电源；C相的电压经由所述第二电阻串分压后输送给所述C相计量转换单元，BC相间的电压经由所述第一阻容串分压后分别输送给所述C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中泽，王伟，杨飞，
申请(专利权)人：武汉盛帆电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42