[發明專利]一種寬范圍大電流保護的電流取電系統

在審

• 申請號: 201910456285.2
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110048516A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 賈明娜;徐丙垠;王俊江
• 申請（專利權）人: 青島科匯電氣有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02H9/02
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 孫愛華

一種寬范圍大電流保護的電流取電系統，屬于電源技術領域。包括電流互感器，在電流互感器二次側線圈的兩側連接有輸出直流電壓的取電模塊，其特征在于：在電流互感器二次線圈的兩側還分別并聯有直流保護模塊以及交流保護模塊，在交流保護模塊中設置有實現電流互感器二次側線圈短接的短接元件以及驅動短接元件通斷的交流保護控制模塊；在直流保護模塊中設置有開關器件，電流互感器二次側線圈的交流信號通過開關器件接入電位參考端，還設置有驅動開關器件通斷的直流保護控制模塊。在本寬范圍大電流保護的電流取電系統中，同時實現了直流保護和交流保護，共同完成通過電流互感器實現的電流電源可以在持續大電流或超大電流沖擊時安全可靠運行。

技術領域

一種寬范圍大電流保護的電流取電系統，屬于電源技術領域。

背景技術

隨著電力自動化的快速發展，電力系統在線監測設備越來越多，傳統的電力監控設備，所需電源通常取自工頻變壓器或者電壓互感器，屬于電壓供電電源。隨著本領域水平的不斷提高，越來越多的在線監測設備已不需要大功率的供電電源（如工頻變壓器、電壓互感器等），同時許多桿塔上也已不再配備大功率的供電電源，因此電流供電方式的應用越來越多，特別是在分布式在線監測方面，電流供電方式更具有無可比擬的優越性。雖然很多在線監測設備采用太陽能供電，但太陽能供電也有天氣條件限制、儲能要求高等固有缺陷，不能完全滿足在線監測設備的供電需求，因此通過電流磁感應取電是目前便捷有效的供電方式。

電磁電流取電系統通常需要對取能電流互感器的二次電流輸出進行整流獲得直流電壓，再對直流電壓進行DC/DC變換，獲得所需的不同電壓幅度的直流穩壓電源。一般情況下，穩壓電源所需提供的負載功率都很有限，大到幾瓦，小到幾十毫瓦，而通常的互感器輸入電流范圍卻很寬，小到幾安培，大到上百上千安培，故障時電流甚至則可達幾十千安，因此為了保證電流取能電源在寬范圍、大電流輸入情況下能長期安全穩定可靠運行，其中大電流保護電路的設計是必不可少的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種同時實現了直流保護和交流保護，共同完成通過電流互感器實現的電流電源可以在持續大電流或超大電流沖擊時安全可靠運行的寬范圍大電流保護的電流取電系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該寬范圍大電流保護的電流取電系統，包括電流互感器，在電流互感器二次側線圈的兩側連接有輸出直流電壓的取電模塊，取電模塊包括依次連接的整流濾波電路、電壓轉換電路，其特征在于：在電流互感器二次線圈的兩側還分別并聯有直流保護模塊以及交流保護模塊，所述整流濾波電路和電壓轉換電路輸出的電壓信號分別接入直流保護模塊中；

在交流保護模塊中設置有實現電流互感器二次側線圈短接的短接元件以及驅動短接元件通斷的交流保護控制模塊；

在直流保護模塊中設置有開關器件，電流互感器二次側線圈的交流信號通過開關器件接入電位參考端，還設置有驅動開關器件通斷的直流保護控制模塊。

優選的，所述的短接元件為可控硅W1，電流互感器二次側線圈的兩端與可控硅W1的兩端相連，可控硅W1的控制端接入交流保護控制模塊。

優選的，所述的交流保護控制模塊包括可控硅W2，電阻R1~R4以及穩壓管T1~T2，電流互感器二次側線圈的兩端分別連接穩壓管T1的陽極和電阻R4的一端，電阻R4的另一端同時連接電阻R3的另一端以及可控硅W2的控制端，電阻R3的另一端連接穩壓管T2的陽極，穩壓管T1的陰極和穩壓管T2的陰極相連；

電流互感器二次側線圈的兩端還分別連接電阻R1以及電阻R2的一端，電阻R1及電阻R2的另一端分別連接可控硅W2的兩端，電阻R2的另一端同時連接可控硅W1的控制端。

優選的，所述的開關器件為MOS管J1~J2，MOS管J1~J2的源極同時連接所述的電位參考端，MOS管J1~J2的漏極分別連接電流互感器二次側線圈的兩端，MOS管J1~J2的柵極同時連接所述的直流保護控制模塊。