CN103378637A - 一种互感自取电电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互感自取电电源装置，本装置包含互感自取电装置和电源处理装置，本发明互感自取电装置由闭合硅钢片和绕线硅钢片组成闭合回路，由于硅钢材料具有高饱和磁通密度，低损耗，良好的温度稳定性和时效稳定性，加之硅钢材料易于获取，在成本上具有相当明显的优势，故选取特制的硅钢片作为铁芯，既可以作为固定装置，又可以提供感应取电的电流通路。

Description

一种互感自取电电源装置

技术领域

本发明涉及一种互感自取电电源装置，属于电力电子技术自动化自取能领域。

背景技术

目前市场上应用的故障检测装置均采用太阳能供电和锂电池供电两种。太阳能板供电检测装置，一般采用箱体结构，箱体内部为故障检测装置及蓄电池，外部安装一块太阳能电池板，为设备供电，这种设备普遍存在的问题是太阳能板在没有太阳能时不能供电，以及太阳能板安装复杂，太阳能板需安装在靠近输电线安装的杆塔等固定装置上，太阳能板太大安装不方便，太小提供的功率不够检测装置使用。

另一种故障检测装置需要靠高能耗锂电池供电，由于锂电池工作寿命短，一般只能工作两年左右，而且能量不够给后面的电子负载设备，如不能带动大功耗的无线传输设备等，因此这类装置只能做简单的数据判断和分析。

本发明基于以上不足提供一种互感自取电电源装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压互感自取电电源装置,本装置包含：互感自取电装置和电源处理装置。

互感自取电装置由互感电源铁芯、闭合弹簧、活动销、压线弹簧、线圈组成，其中互感电源铁芯由闭合硅钢片和绕线硅钢片组成的闭合回路，闭合硅钢片通过活动销连接，由闭合弹簧固定闭合，闭合硅钢片和绕线硅钢片具有相同的结构,均由多组硅钢片叠加组成，线圈绕制在互感电源铁芯的绕线硅钢片上，压线弹簧固定在活动销上。

所述的互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳上

电源处理装置包括功率调整电路、防雷击浪涌电路、整流电路、滤波电路、电源变换模块、充电管理电路、蓄能电池组，电源处理装置利用电磁感应原理，由硅钢片互感电源铁芯从母线中感应得到交流电电流，并将感应到的电流经过功率调整、整流滤波和电源变换转换成所需的稳定电压为负载供电以及为备用蓄电池充电。

本发明具有下述优点：

（1）本发明取电装置由闭合硅钢片和绕线硅钢片组成闭合回路，由于硅钢材料具有高饱和磁通密度，低损耗，良好的温度稳定性和时效稳定性，加之硅钢材料易于获取，在成本上具有相当明显的优势，故选取特制的硅钢片作为铁芯，既可以作为固定装置，又可以提供感应取电的电流通路。

（2）本发明采用自取电与蓄电池组相结合的供电方式，保证在输电线上流过较小电流时能提供足以驱动后级电路的功率；在母线电流很小或者断电的情况下，感应电能无法满足所需能量时将切换成为蓄能电池向电子电路供电；当电力系统负荷变化很大或出现短路故障时，母线随之流过很大电流，线圈感应出的能量过大，此时通过功率调整电路调节线圈的输出电压，使得整流滤波后的电压输出保持稳定，从而保护了后级电路，避免了由于过压所造成的损坏，保证了整个电子电路的正常稳定工作。

附图说明

图1是本发明的互感自取电电源装置结构图。

图2是本发明电源处理模块原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

本发明的结构如图1所示，由闭合硅钢片1、闭合弹簧2、固定销3、压线弹簧4、绕线硅钢片5、线圈6、电源处理装置7、负载8、支架9、外壳10组成。闭合硅钢片1通过活动销3连接，由闭合弹簧2固定闭合，闭合硅钢片1和绕线硅钢片5具有相同的结构,均由多组硅钢片叠加组成，由于硅钢材料具有高饱和磁通密度，低损耗，良好的温度稳定性和时效稳定性，选择硅钢片作为互感电源铁芯。互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳10上，线圈6绕制在互感电源铁芯的绕线硅钢片5上，压线弹簧4固定在活动销3上。根据电磁感应原理,线圈6 选择Ф=0.45mm的漆包线在绕线硅钢片5上绕制500匝。支架9用来固定电源处理装置7 和负载8，负载8可选择多种用电装置，例如：故障检测装置。外壳10采用透明PC材料。

电源处理装置7如图2所示，包含防雷击浪涌电路，整流滤波电路，功率调整电路，电源变换模块，充电管理电路，蓄能电池组。电源处理装置通过自取电电源模块获得感应电流，感应电流经功率调整后，通过防雷击浪涌电路，整流滤波后输入到电源变换模块，电流经电源变换模块变换成稳定的电流输出，输出电流一方面接入充电管理电路，一方面接入负载，在输配电线正常工作时，感应电流提供给负载8供电，以保证负载正常工作，实现自取电。当输配电线路发生故障时，由储能电池组开始工作，为负载提供足够的电源，以保证用电设备能够正常工作。本实施例负载8可以采用故障检测装置。

 本装置的功率调整电路作用是当电力系统负荷变化很大或出现短路故障时，母线随之流过很大电流，线圈感应出的能量过大，此时通过功率调整电路调节线圈的输出电压，使得整流滤波后的电压输出保持稳定，从而保护了后级电路，避免了由于过压所造成的损坏，保证了整个电子电路的正常稳定工作。设计要尽量减小启动电流，保证在输电线上流过较小电流时能提供足以驱动后级电路的功率；在母线电流很小或者断电的情况下，感应电能无法满足所需能量时将切换成为蓄能电池向电子电路供电。

安装时，通过安装夹具，打开闭合硅钢片1及压线弹簧4，穿过要检测的输配电高压线，由压线弹簧4压住高压线，使其稳固不动，由闭合硅钢片1挂在输配电高压线上，由闭合弹簧2压紧闭合硅钢片1，使其牢固挂在输配电高压线上。闭合硅钢片1和绕线硅钢片5组成闭合回路，应用互感器电磁感应原理，当高压导线有电流通过时，线圈6产生感应电流，输入到电源处理模块。

自取电电源与蓄能电池组相结合的供电方式，比现有的高压侧电子设备供电方式具有能全天候供电的优势，避免了仅用线圈供电的电流启动死区问题，在大电压情况下感应电压超过电源变换模块前级最大输入电压，造成损坏器件的事故发生；解决了太阳能电池供电不能保证夜晚也有足够的能量为电子设备提供电能的缺陷，并且克服了太阳能电池板在维护上所存在的劣势。采用自取电源与蓄能电池组相结合的供电方式，既能在母线电流很小的情况下为电子设备提供稳定的电源，又可以在母线电流超过额定电流或发生故障产生冲击电能的状况下，泄放多余能量，保证后级电子电路的正常工作，防止损坏元器件的事故发生；始终能为工作在母线侧的电子设备提供稳定、可靠的电能，满足其工作需要。

Claims (6)

1.一种互感自取电电源装置，其特征是所述的电源装置包括互感自取电装置和电源处理装置(7)，所述的互感自取电装置由互感电源铁芯、闭合弹簧(2)、活动销(3)、压线弹簧(4)和线圈(6)组成，其中所述的互感电源铁芯由闭合硅钢片(1)和绕线硅钢片(5)组成闭合回路，所述的闭合硅钢片(1)通过活动销(3)连接，由所述的闭合弹簧(2)固定闭合，所述的闭合硅钢片(1)和绕线硅钢片(5)具有相同的结构,均由多组硅钢片叠加组成，所述的线圈(6)绕制在所述互感电源铁芯的绕线硅钢片(5)上，所述的压线弹簧(4)固定在所述的活动销(3)上。

2.根据权利要求1所述的互感自取电电源装置，其特征是所述的电源处理装置(7)包括功率调整电路、防雷击浪涌电路、整流电路、滤波电路、电源变换模块、充电管理电路和蓄能电池组，所述的电源处理装置(7)利用电磁感应原理，由硅钢片互感电源铁芯从母线中感应得到交流电电流，并将感应到的电流经过功率调整、整流滤波和电源变换转换成所需的稳定电压为负载供电以及为备用蓄电池充电。

3.根据权利要求1所述的互感自取电电源装置，其特征是所述的互感电源铁芯通过浇注环氧树脂固定在外壳(10)上。

4.根据权利要求1所述的互感自取电电源装置，其特征是所述的线圈(6) 选择Ф=0.45mm的漆包线并在所述的绕线硅钢片(5)上绕制500匝。

5.根据权利要求1所述的互感自取电电源装置，其特征是所述的电源装置还包括负载(8)和支架(9),所述的支架(9)用来固定电源处理装置(7) 和负载(8)。

6.根据权利要求1所述的互感自取电电源装置，其特征是所述的外壳(10)采用透明PC材料。

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