[實用新型]一種新型高壓線路CT取電裝置

有效

• 申請號: 201320517743.7
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203481916U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王森;黃曉波;方志杰;陸凱華;謝錦文
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網浙江省電力公司杭州供電公司;國網浙江建德市供電公司
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00;H02H9/06
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;徐關壽

技術領域

本實用新型涉及一種新型高壓線路CT取電裝置。

背景技術

由于電力開關柜內處在高壓環境，且空間狹小，在柜內安裝監測設備，首先需要解決的就是供電問題。目前，國內許多單位對高壓側電子裝置，如電子式電流傳感器(光電互感器)，斷路器操動機構、溫升監測裝置等電源供給問題進行了研究，并取得了一定的成果，比較成熟、可靠地方案是蓄電池、激光功能和特制電源CT功能。

當開關柜負載正常時，一次電流變化相對來說處于一個比較平穩的狀態，電磁干擾也相對處于一個較穩定狀態，此時采用CT取電穩壓處理后供給監測設備。一般說來，大容量鋰電池作為采集單元的主要供電來源，特制的穿心式電流互感器(電源CT)主要用來給電池充電，并在功率足夠前提下也能直接給設備供電，從而延長設備的連續工作時間。由于能量完全由高壓一次母線電流通過電源CT的電磁感應產生，故可稱之為高壓自具電源。自具電源能夠在給高壓側電子裝置可靠功能的同時，保證對地的可靠絕緣。

電源CT為電流互感器，英文拼寫Current?Transformer，是將一次側的大電流，按比例變為適合通過儀表或繼電器使用的，額定電流為5A或1A的變換設備。

傳統的CT取電通常使用電阻或運放電路將電流轉變成電壓，這樣電阻上的發熱量非常大，而且能力轉換效率低下，傳統的CT取電器最小啟動電流通常是一次側20A電流，后級才可以感應出可以使用的電壓。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種發熱量極低，啟動時一次側電流低和取電效率高的新型高壓線路CT取電裝置。

為達到發明目的本實用新型采用的技術方案是：

一種新型高壓線路CT取電裝置，其特征在于：包括依次連接的電流互感器、泄放吸收保護單元、整流儲能單元、泄放控制單元、DC-DC升壓單元和電壓輸出控制單元，所述泄放控制單元與所述泄放吸收保護單元連接；

所述電流互感器用于為整個裝置的提供能量；

所述泄放吸收保護單元用于將裝置上的多余能量泄放掉，同時吸收電源雜波并且保護后級電路上的元器件；

所述整流儲能單元用于將前級的交流電轉化為直流電并在單周期內盡可能大的儲存電流互感器上的能量；

所述泄放控制單元用于對整流后的電壓進行采樣，當電壓高出設定值時，控制所述泄放吸收保護單元將多余的能量泄放掉；

所述DC-DC升壓單元用于將0.8V-5V的電壓穩定輸出為5V的電壓，供給后級的電路使用；

所述電壓輸出控制單元用于在當后級負載較重而前級能量不足以供給后級時將很低的能量轉換為穩定的5V。

進一步，所述電流互感器是一250:?5變比的10W的電流互感器。

進一步，所述泄放吸收保護單元包括泄放部分、吸收部分和保護部分，所述泄放部分用于將裝置中多余的能量泄放掉，其采用通過光耦導通來控制可控硅導通的方式；所述吸收部分用于吸收可控硅在開關狀態時產生的電源雜波；所述保護部分用于防止在電流互感器滿載時出現的非線性瞬間高壓造成后級電路上的元器件的損壞，其采用了TVS管。

進一步，所述整流儲能單元的整流管采用低壓降大電流整流管，其儲能元件采用大容量法拉電容。

進一步，所述DC-DC升壓單元采用DC-DC升壓IC。

本實用新型的泄放吸收保護單元采用可控硅來將多余的能量泄放掉，這樣電流互感器（CT）不會出現開路狀態，而且可控硅在閉合時，CT端電壓很低，可控硅發熱量很低。?而且將泄放吸收保護單元設置在整流儲能單元的前面，可控硅開啟時不會影響后級的儲能，也不會加大整流橋的功耗，所以整流橋上的發熱量更可忽略。

本實用新型防止當后級負載較重而前級能量不足以供給后級時，DC-DC升壓單元將會不法啟動，因此加入可將很低的能量轉換為穩定的5V的電壓輸出控制單元，而且同時采用大容量的法拉電容儲能，在前級有充足的能量儲備時，系統工作時避免電池出現頻繁的充放電，延長備用電池的使用壽命。

本實用新型有益效果：

1、系統發熱量極低，傳統的CT取電通常使用電阻或運放電路將電流轉變成電壓，這樣電阻上的發熱量非常大，而且能力轉換效率低下，本裝置采用可控硅+整流/儲能+DC-DC升壓可以有效利用CT感應出的電流，并且可控硅關閉時無熱耗，開啟時因電壓較低，所以可控硅的發熱量較低，而可控硅在整流橋的前級，可控硅開啟時不會影響后級的儲能，也不會加大整流橋的功耗，所以整流橋上的發熱量更可忽略。