CN104579430A - 10kV配电线路一体化电容耦合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种10kV配电线路一体化电容耦合设备，包括10kV连接线，高压限流熔断器，高压固体耦合电容，结合滤波器，高频电缆接线口。本发明具有三项基本功能：1）将传统电容耦合电容器、结合滤波器，防雷单元和保险丝实现一体化封装，节省体积和成本；2）内部封装了高压限流熔断器，对于超强雷电冲击，高压限流熔断器熔断可将一体化电容耦合设备10kV配电线路隔离；3）内部采用一次侧和二次等级浪涌保护，提高了防护雷电冲击等级，实现雷电冲击电压75kV（1.2/50us）冲击的浪涌保护。
Description
技术领域
本发明属于电力线载波信号通信设备技术领域，具体涉及一种适合10kV配电线路电力线载波信号通信的一体化电容耦合设备。
背景技术
传统的载波信号耦合设备是由电容耦合器、结合滤波器等分裂设备或者单元组成。在产品的外形与取材上，传统的耦合电容由于制造工艺的限制，外部采用陶瓷外套，内部使用串联电容组浸油绝缘。这样的产品体积大，重量大，易碎，易漏油，有较大的安全隐患，此外，在工程安装中，还需要另装分裂高压熔断丝和防雷装置，成本高，安装复杂。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、体积小适合10kV配电线路的一体化电容耦合设备，本发明代替传统分裂高压熔断丝、高压电容、结合滤波器和防雷单元，通过将电力线载波装置耦合载波信号传送到10kV配电线路上，实现电力线载波通信。
10kV配电线路一体化电容耦合设备，包括10kV连接线，高压限流熔断器，高压固体耦合电容，结合滤波器，高频电缆接线口，其特征在于，
10kV连接线，连接10kV配电线路；
高压限流熔断器，提供过载和击穿短路保护；
高压固体耦合电容，耦合高频载波信号到10kV配电线路上；
结合滤波器，用于实现耦合载波信号的结合滤波器功能；
高频电缆接线口，是二次侧输出接口，连接到电力线载波装置上；
10kV连接线的两端分别连接10kV配电线路和高压限流熔断器，高压限流熔断器再与高压固体耦合电容相连，高压固体耦合电容与结合滤波器相连，实现耦合载波信号的结合滤波，将滤波信号通过高频电缆接线口发送至电力线载波装置。
为了获得更好的技术效果，还有硅橡胶层，硅橡胶层包裹在高压限流熔断器和高压固体耦合电容器的外侧，利用硅橡胶层弹性特征实现高压限流熔断器和高压固体耦合电容的保护；在高压固体耦合电容和结合滤波器中间设有耦合电容衬板，用于隔离高压电路和低压电路；所述结合滤波器由一次侧线路和二次侧线路组成，一次侧线路包括一次线圈和排流线圈，一次线圈串联电容后，再与排流线圈并联连接，并联后一次侧线路的一端接地，另一端与高压固体耦合电容器串联；二次侧线路包括二次线圈和高频电缆接线口，二次线圈和一次线圈互感耦合配合，二次线圈的一端接地，另一端接高频电缆接线口；所述一次线圈和排流线圈间还连接一次侧防雷单元，所述一次侧防雷单元用于防护雷电冲击电压冲击的浪涌保护；所述二次线圈通过二次侧防雷单元与高频电缆接线口连接，所述二次侧防雷单元用于一次侧雷电冲击残余电压的浪涌保护；一次侧防雷单元和二次侧防雷单元与接地铜板相连，用于接地保护；10kV配电线路一体化电容耦合设备的部件通过环氧树脂真空灌装层固定，用于10kV一体化电容耦合设备整体封装；所述高频电缆接线口前并联压敏电阻。
本发明具有三项基本功能：1）将传统电容耦合电容器、结合滤波器，防雷单元和保险丝实现一体化封装，节省体积和成本；2）内部封装了高压限流熔断器，对于超强雷电冲击，高压限流熔断器熔断可将一体化电容耦合设备10kV配电线路隔离；3）内部采用一次侧和二次等级浪涌保护，提高了防护雷电冲击等级，实现雷电冲击电压75kV（1.2/50us）冲击的浪涌保护。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为本发明实施例结合滤波器结构示意图；
图3为本发明实施例工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步阐释本发明的内容。
10kV配电线路一体化电容耦合设备，包括10kV连接线1，高压限流熔断器2，硅橡胶层3，高压固体耦合电容4，耦合电容衬板5，结合滤波器6，一次侧防雷单元7，二次侧防雷单元8，高频电缆接线,9和接地铜板10，
10kV连接线1，连接10kV配电线路；
高压限流熔断器2，提供过载和击穿短路保护；
高压固体耦合电容4，耦合高频载波信号到10kV配电线路上；
结合滤波器6，用于实现耦合载波信号的结合滤波器功能；所述结合滤波器6由一次侧线路和二次侧线路组成，一次侧线路包括一次线圈16和排流线圈13，一次线圈16串联电容14后，在与排流线圈13并联连接，并联后一次侧线路的一端接地，另一端与高压固体耦合电容器4串联；二次侧线路包括二次线圈17和高频电缆接线口9，二次线圈17和一次线圈16互感耦合配合，二次线圈17的一端接地，另一端接高频电缆接线口9；所述一次线圈16和排流线圈13间还连接一次侧防雷单元7，所述一次侧防雷单元7用于防护雷电冲击电压75kV（1.2/50us）冲击的浪涌保护；所述二次线圈17通过二次侧防雷单元8与高频电缆接线口9连接，所述二次侧防雷单元8用于一次侧雷电冲击残余电压的浪涌保护；一次侧防雷单元7和二次侧防雷单元8与接地铜板10相连，用于接地保护；10kV配电线路一体化电容耦合设备的部件通过环氧树脂真空灌装层11固定，用于10kV一体化电容耦合设备整体封装；所述高频电缆接线口9前并联压敏电阻12；
高频电缆接线口9，是二次侧输出接口，连接到电力线载波装置上；
10kV连接线1的两端分别连接10kV配电线路和高压限流熔断器2，高压限流熔断器2再与高压固体耦合电容4相连，硅橡胶层3包裹高压限流熔断器2和高压固体耦合电容4，当雷电大电流通过时，高压限流熔断器2和高压固体耦合电容4会发热膨胀，利用硅橡胶层3弹性特征实现高压限流熔断器2和高压固体耦合电容4的保护；在高压固体耦合电容4和结合滤波器6中间设有耦合电容衬板5，耦合电容衬板5是铜板，用于隔离高压电路和低压电路；结合滤波器6，实现耦合载波信号的结合滤波，并将滤波信号经过一次侧防雷单元7和二次侧防雷单元8，通过高频电缆接线口9发送至电力线载波装置；一次侧防雷单元和二次侧防雷单元与接地铜板10相连，用于接地保护；10kV配电线路一体化电容耦合设备的部件通过环氧树脂真空灌装层11固定，用于10kV一体化电容耦合设备整体封装。
本发明的高压固体耦合电容4采用高压陶瓷电容作耦合电容，具有体积小，耐压裕度大的特点，可以承受两倍以上的工作电压，外部用环氧树脂真空灌装层11固定，重量轻，机械性能远优于陶瓷外套；硅橡胶层3，用于实现对高压端器件的封装，利用硅橡胶层弹性特征，可保护高压端单元电路不被损坏；结合滤波器6，在电路设计上，我们突破了传统的电路形式，因为高压陶瓷电容具有较大的温度变化系数，在滤波器的电路参数设计和元件的取材上就必须考虑并消除高压陶瓷电容容量变化引起整机的传输特性的变化。在电路的参数优化时，我们针对中压线路的特点，并不是将线路阻抗假定为某一特定的值，而是认为是从几十至几千的变化范围，所以本发明对线路阻抗有很大的适应能力；由于本产品是一体化浇铸，无法更换任何元器件，通过设置一次侧防雷单元7和二次侧防雷单元8，在安全防护设计方面留有很大的安全空间，整机可承受78kV的雷电脉冲；此外，内部高压端串接一个高压熔断器，确保电流超过限值时熔断器动作，切断高压。在正常雷电时，如图3所示，一次侧防雷单元7并联于排流线圈的避雷器放电，二次侧防雷单元8并联于二次侧线圈，保护电路不受高压浪涌冲击。高频电缆接线口9，在电缆侧采用并联压敏电阻12实现二次限保护，从而更好地保护电力线载波装置等二次设备。本发明具有成本低、体积小和安装方便优点。
Claims (8)
1.10kV配电线路一体化电容耦合设备，包括10kV连接线，高压限流熔断器，高压固体耦合电容，结合滤波器，高频电缆接线口，其特征在于，
10kV连接线，连接10kV配电线路；
高压限流熔断器，提供过载和击穿短路保护；
高压固体耦合电容，耦合高频载波信号到10kV配电线路上；
结合滤波器，用于实现耦合载波信号的结合滤波器功能；
高频电缆接线口，是二次侧输出接口，连接到电力线载波装置上；
10kV连接线的两端分别连接10kV配电线路和高压限流熔断器，高压限流熔断器再与高压固体耦合电容相连，高压固体耦合电容与结合滤波器相连，实现耦合载波信号的结合滤波，将滤波信号通过高频电缆接线口发送至电力线载波装置。
2.如权利要求1所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，还有硅橡胶层，硅橡胶层包裹在高压限流熔断器和高压固体耦合电容器的外侧。
3.如权利要求1或2所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，在高压固体耦合电容和结合滤波器中间设有耦合电容衬板，用于隔离高压电路和低压电路。
4.如权利要求1或2所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，所述结合滤波器由一次侧线路和二次侧线路组成，一次侧线路包括一次线圈和排流线圈，一次线圈串联电容后，再与排流线圈并联连接，并联后一次侧线路的一端接地，另一端与高压固体耦合电容器串联；二次侧线路包括二次线圈和高频电缆接线口，二次线圈和一次线圈互感耦合配合，二次线圈的一端接地，另一端接高频电缆接线口。
5.如权利要求4所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，所述一次线圈和排流线圈间还连接一次侧防雷单元，所述一次侧防雷单元用于防护雷电冲击电压冲击的浪涌保护；所述二次线圈通过二次侧防雷单元与高频电缆接线口连接，所述二次侧防雷单元用于一次侧雷电冲击残余电压的浪涌保护。
6.如权利要求5所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，一次侧防雷单元和二次侧防雷单元与接地铜板相连，用于接地保护。
7.如权利要求1或2所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，10kV配电线路一体化电容耦合设备的部件通过环氧树脂真空灌装层固定，用于10kV一体化电容耦合设备整体封装。
8.如权利要求1或2所述的10kV配电线路一体化电容耦合设备，其特征在于，所述高频电缆接线口前并联压敏电阻。
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| CN (1) | CN104579430A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113674939A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-11-19 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kV避雷器 |
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2015
- 2015-01-07 CN CN201510006311.3A patent/CN104579430A/zh active Pending
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