[實用新型]一種電網高壓側取能電路

有效

• 申請號: 201520583616.6
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN204859013U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 高永全;左斌;劉春平;孫世元;蔣磊英;楊宏達;張舸;薛偉國;張曉宇
• 申請（專利權）人: 天津百利機械裝備集團有限公司中央研究院
• 主分類號: H02M7/162
• 分類號: H02M7/162;H02M1/14;H02M1/32
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔繼民

技術領域

本實用新型涉及電網設備領域，特別是涉及一種電網高壓側取能電路。

背景技術

電力系統中一些高壓傳感器高壓側傳感頭的供能問題是傳感器設計中令人頭疼的問題，現有的供電方式都有不同程度的不足。因此，必需設計一款可靠的簡便的電源為高壓側測量電路供電。高壓側電路對電源的要求主要有以下幾點：

1.要求不間斷供電，如果供電間斷將會導致高壓側電子線路的癱瘓。

2.能在惡劣的電磁環境下工作，抗干擾性強。

3.輸出穩定度高，為電子線路提供可靠電源。

4.要求體積小，重量輕。

測量電路安放在高電位側，主要功能是直接采集一次電流信號和供電電壓的電平，并通過A/D轉換器件將該模擬信號轉換為數字信號，然后再通過電光轉換器件將電信號轉換成光信號。從而實現高壓側與低壓側的電氣的絕緣。因此高壓側測量電路包括電流信號采集部分、A/D轉換部分、電光轉換部分以及相應的時序控制電路部分和電子線路電源提供部分。由于電力系統負荷變化很大，母線電流隨之變化很大(幾安培至上千安培)，母線短路瞬時電流可超過十倍額定電流。如此大的工作范圍為電源變壓器和穩壓電路的工作帶來嚴重困難。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種電網高壓側取能電路，該電路的取電是利用電磁感應原理，由普通鐵磁式互感器從高壓母線上感應得到交流電，然后經過整流、濾波、穩壓后為高壓側電路供電。由于該取電線圈處在高壓端，因此絕緣要求相對較低，能大大簡化其設計。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種電網高壓側取能電路，包括O形鐵心；所述O形鐵心的橫截面積為4.4cm²；在所述O形鐵心上繞制有60匝的次級線圈和130匝的初級線圈；所述次級線圈分別與四個整流電路電連接，每個整流電路電連接有一個濾波電路，每個濾波電路電連接有一個穩壓電路，每個穩壓電路電連接有一個DC-DC變換電路；每個DC-DC變換電路設有一個輸出端子；其中：所述整流電路為全波整流橋；所述濾波電路為LC-π型濾波電路。

進一步：在次級線圈分別與四個整流電路之間還設置有兩個瞬變抑制二極管；次級線圈分別與兩個瞬變抑制二極管電連接；每個瞬變抑制二極管與兩個整流電路電連接。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

由與以上對取電線圈的選取，供電可以滿足大范圍母線電流變化的要求，既減小了電源啟動電流，同時又避免了大電流下閉合鐵心飽和后產生的脈沖電壓對后續電路的潛在危害，大大簡化了設計，體積有所減小重量也得以減輕；上述電網高壓側取能電路基于測量電路對電源部分的需求，該電源電路共提供四路電壓，即數字5V電壓、模擬5V電壓和一組±12V電壓。其中數字5V單獨一個地，模擬5V和±12V共用另一個地。

附圖說明

圖1是本實用新型優選實施例的電路圖；

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，一種電網高壓側取能電路，包括O形鐵心；所述O形鐵心的橫截面積為4.4cm²；在所述O形鐵心上繞制有60匝的次級線圈和130匝的初級線圈；所述次級線圈分別與四個整流電路電連接，每個整流電路電連接有一個濾波電路，每個濾波電路電連接有一個穩壓電路，每個穩壓電路電連接有一個DC-DC變換電路；每個DC-DC變換電路設有一個輸出端子；其中：所述整流電路為全波整流橋；所述濾波電路為LC-π型濾波電路。

在次級線圈分別與四個整流電路之間還設置有兩個瞬變抑制二極管；次級線圈分別與兩個瞬變抑制二極管電連接；每個瞬變抑制二極管與兩個整流電路電連接。

本優選實施例在設計時有兩個需要考慮的方面：一是如何降低死區電流，保證在電力系統電流較小時能提供足以驅動處于高壓側電子電路的功率；二是當系統出現短路大電流時，如何給電子線路提供一個穩定的電源，又不會因過電壓而損壞。

針對以上兩方面因素的考慮，對取電線圈鐵心有一些特殊的要求：鐵心的選取必須具有較高的能量傳遞效率，因此應選用高磁導率，低損耗的材料。并合理選用鐵心的B-H曲線工作點，一方面要使母線電流比較小時，輸出高壓側電路正常工作所需要的能量；另一方面大電流時，鐵心會進入深度飽和。