电子式电能表电原理图分析(王昌国).pdf

电子式电能表电原理图分析 大纲： 一、电子式电能表原理 （分类为5 大部分：电源、采样计量、单片机处理、通讯、输出）： 电表维修原则：1、通过现象查上一级电路输出的电压 （或信号）是否正常。 2、上一级电路输出的电压 （或信号）是正常的，则故障不在上一级电路，查本级电路。 3、上一级电路输出的电压 （或信号）是不正常的，再查上上一级电路输出的电压 （或信号）是否正常。 4 、通过分级检测输出的电压 （或信号）是否正常来确定故障的范围。 1、供电原理 （讲原理时要画出电路，提及有故障时的现象和检测维修方法）； 1.1、 三相表供电原理： 变压器供电原理 （详细讲解）； 电原理图如下： 用变压器变压、整流、稳压对三相表进行供电，电路中有三个变压器。其中的每个变压器的工作原理都相同，只是 各个变压器的初级输入电压是三相电压中的不同的相。对于三相四线电表：T 1 初级为A—N 线电压，T2 初级为B—N 线 电压，T3 初级为C—N 线电压；对于三相三线电表：T 1 初级为A—B 相电压，T2 初级为A—C 相电压，T3 初级为B—C 相电压，对应我们经常在三相三线电表上显示的A 相电压 （为A—B 相电压）、B 相电压 （为A—C 相电压）、C 相电压 （为B—C 相电压）。用三个变压器供电的好处是：1、当电网出现某一相或两相无电压时，电表仍然可以计量有电压的 相的用电情况；2、增加电表供电的带载能力，保证电表的正常工作。 现以变压器T 1 为例详细说明以上供电电路的工作原理： 1、压敏电阻RV1 压敏电阻的工作原理 顾名思义，压敏电阻就是对电压敏感，由电压的改变而改变自身的电阻，我公司使用的压敏是正常时为开路，当电 压达到一定值时 （压敏的动作电压），压敏电阻会非常快速地阻值下降到零 （短路。这个时间为t 、t 为1nS—10 nS，t 因 选择的压敏型号不同而不同）。而对多少电压值 （动作电压）会开始阻值下降也是因选用的型号不同而不同，一般是型号 上的数值。比如：20K510 的压敏电阻，则最大不动作电压为510V ，可以查相关的电子元件资料，电子文档文件路径： Z:\研发中心\综合组\ 陈大全。 压敏电阻RV1在本电路中的作用 当输入电表的电压线上有带高能量的短时高电压时，压敏电阻动作，使高电压短路 （A—N ，三线为A—B ），达到保 护电表的目的。此处的高电压不是由于错误接线产生的380V 或420V 之类的持续高压，而是由于雷电或其他情况产生的 短时浪涌电压。 压敏电阻特别注意事项 压敏电阻在动作时可以承受1000A 甚至于8000A 的电流 （因型号不同而不同），但是不能持续工作在动作状态 （短 路状态），因为压敏电阻是一种耗尽型的电子元件，通俗地说就是 “动作一次就少一次，直至最后烧毁”，如果压敏电阻 一直工作在动作状态 （短路），那压敏电阻会因为电流持续时间长而爆炸。最初的电子式电能表使用380V 的动作电压压 敏电阻时，就有过电网发生接地故障 （产生压敏两端一直有380V 电压）而使整条电网线路上的电子式电表压敏电阻都 爆炸的事件。后来就用420V 的，再后来又认为420V 的还不保险，现在就用510V 的。 2、热敏电阻PTC1 热敏电阻的工作原理 热敏电阻在正常状态下呈现一个固定的阻值[我们使用的热敏电阻的型号中有 （30 Ω—60 Ω）的标记，这个标记不是 指一个热敏电阻的阻值在正常情况下可以在30 Ω—60 Ω之间变化，而是指这一批的热敏电阻的阻值在30 Ω—60 Ω的范围 内。]，当通过热敏电阻的电流达到一定值时 （动作电流，因热敏电阻的型号不同而不同），热敏电阻的阻值会增大，按 照欧姆定律I U/R 的原理，使流过有热敏电阻的回路中电流降低，保护此回路中的其他器件。 热敏电阻PTC1在本电路中的作用 以上电路中，热敏电阻和T 1 初级串联，当输入电压正常时，此时热敏电阻和T 1 初级串联的回路中的电流为电表正 常的电流 （因为国标要求电表单相功耗不能超过2W ，且要保证供电电路为电表提供足够的工作电流，由P UI 可以得出 三相四线220V 电表一般为10 毫安左右），热敏