[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)隔離取電方法及電路

有效

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• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109888935B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳文光;饒益花;尹陳艷;胡偉;杜佳;賓斌
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學
• 主分類號: H02J50/15
• 分類號: H02J50/15;H02J7/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞

本發(fā)明公開了一種電網(wǎng)隔離取電方法及電路，包括如下步驟：從電網(wǎng)中分壓取得電網(wǎng)中的部分電壓，并將其作為輸入電壓；進行整流濾波處理，再將處理后的信號轉(zhuǎn)化為第一振蕩信號，然后轉(zhuǎn)化為超聲波信號，所述超聲波信號穿過絕緣介質(zhì)后，再轉(zhuǎn)化為第二振蕩信號；對第二振蕩信號進行整流濾波處理，得到第二直流電壓信號。由于采用了上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明直接從高壓交流電網(wǎng)上，使用高壓電容降壓，然后將低壓交流電整流濾波，然后再轉(zhuǎn)化為高頻超聲波信號，超聲波發(fā)射與接收裝置之間，完成電能的變換以及高壓與低壓電網(wǎng)之間的電氣絕緣隔離，該技術使用了超聲波換能及絕緣介質(zhì)的隔離，成本低，體積小，重量輕。

技術領域

本發(fā)明涉及高壓電網(wǎng)設備供電技術領域，具體涉及一種電網(wǎng)隔離取電方法及電路。

背景技術

在電網(wǎng)配電網(wǎng)中有許多柱上開關，這些柱上開關的動作需要備用直流電源，供給通訊用的控制器、電磁執(zhí)行機構(gòu)動作，然后帶動高壓斷路器開關。目前柱上開關取電的方法通常有四種：低壓配電網(wǎng)供電、電流互感器供電、光纖傳能供電和隔離變壓器供電。低壓配電網(wǎng)供電方式是利用低壓配電網(wǎng)與高壓電網(wǎng)之間的變電站變壓器降壓，得到市電。但是當儲能部件出現(xiàn)問題，且低壓配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，無法正常供電的情況下，無法長時間遠程監(jiān)控，并且執(zhí)行斷路器的開關動作。電流互感器供電的供電電能來自電流互感器CT的線圈，這種方法能很好的解決電網(wǎng)與柱上開關供電電源之間的隔離取電、降壓問題，但電流互感器線圈上的電流隨著負載端的大小而改變，當線圈電流小的時候，供電電壓偏小，供電電壓偏小，功率不夠，當電流互感器線圈電流大的時候，供電電壓很高，線圈本身容易磁飽和。供電電壓波動很大，增加了后級電路的復雜性。而且為了不影響電流測量保護的精確性，需要另外增加一個電流互感器線圈專門用于取電。光纖傳能供電的利用大功率激光二極管發(fā)光，將低壓端的電能轉(zhuǎn)化為光能，在柱上開關利用光電二極管接收激光，然后轉(zhuǎn)化為電能，這種方式成本高，壽命受到激光發(fā)射與接收二極管的影響。而隔離變壓器供電方式作為應用最為廣泛的柱上開關供電方法，其缺點在于：成本高，體積重量大，對安裝位置及空間有要求。

授權(quán)公告號為CN2704150Y的實用新型專利公開了一種“高壓線路感應取能裝置”，該裝置由鐵芯2、線圈3、整流濾波充電電路4、電壓檢測及充電控制電路5組成，鐵芯為環(huán)狀鐵芯。該裝置雖然結(jié)構(gòu)簡單，但仍無法解決裝置成本高，體積重量大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術中采用隔離變壓器供電方式給柱上開關供電的方法成本高，體積重量大的問題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)隔離取電方法，具體技術方案如下。

一種電網(wǎng)隔離取電方法，包括如下步驟：

S1、從電網(wǎng)中分壓取得電網(wǎng)中的部分電壓，并將其作為輸入電壓；

S2、將所述輸入電壓進行整流濾波處理，得到第一直流電壓信號；

S3、將所述第一直流電壓信號轉(zhuǎn)化為第一振蕩信號；

S4、將所述第一振蕩信號轉(zhuǎn)化為超聲波信號，所述超聲波信號穿過絕緣介質(zhì)后，再將所述超聲波信號轉(zhuǎn)化為第二振蕩信號；

S5、將所述第二振蕩信號進行整流濾波處理，得到第二直流電壓信號。

使用本發(fā)明的裝置可以直接從高壓交流電網(wǎng)上，使用高壓電容降壓，然后將低壓交流電整流濾波，然后再轉(zhuǎn)化為高頻超聲波信號，超聲波發(fā)射與接收裝置之間，完成電能的變換以及高壓與低壓電網(wǎng)之間的電氣絕緣隔離，該技術使用了超聲波換能及絕緣介質(zhì)的隔離，成本低，體積小，重量輕。所述輸入電壓可以從高壓電網(wǎng)直接取得，也可以從低壓配電網(wǎng)取得，這相當于為柱上開關的供電來源增加了一個渠道，增加了柱上開關供電電源的可靠性。

優(yōu)選地，所述步驟S5之后還包括如下步驟：S6、對所述第二直流電壓信號進行電能儲存處理。

通過將電能進行存儲，使柱上開關得到持續(xù)穩(wěn)定的直流電源的供給。