CN107069985A - 可带电装卸的ct取电电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种可带电装卸的CT取电电源，属于智能电网监测技术领域。包括感应线圈、开口铁芯、电源电路、电源盒、封闭铁芯等。采用开口铁芯，解决了安装困难、必须停电操作的问题，保证了电力设备运行的连续性和可靠性；安装封闭铁芯，保证了CT取电的功率和效果，满足各种电力监测仪表的取电要求；采用绝缘装卸杆，实现了在高电压环境中，运行人员能够安全、方便地进行带电安装和拆卸。采用CT取电电源结合充电电池，提高了电力监测仪表工作的连续性、稳定性和可靠性，且在改造安装、定期检修、故障维修、装置更换时，都不会影响电力设备的正常、连续运行。具有结构简单、成本低廉、安全可靠、便于带电安装拆卸等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种CT取电电源，特别是一种可带电装卸的CT取电电源。属于智能电网监测技术领域。
背景技术
随着经济的迅猛发展，对供电的可靠性提出了越来越高的要求。为了提高电网的管理水平，提高供电质量和供电可靠性，迫切需要对电网进行有效而广泛的监测，即需要将大量的电力监测仪表装设在电力设备上进行长期、连续的监测。电力监测仪表通常由PT取电、CT取电或电池供电，现有的PT取电电源体积大，造价高，且存在不可靠因素，容易造成PT 烧毁；而电池又存在续航能力差、需要定期断电拆卸进行换电池或充电的问题；CT取电具有成本低、体积小、寿命长等优点，目前被广泛使用。
通常的CT取电电源的铁芯是闭环的，安装和拆卸时需要停电，还需将载流体一端拆开，再将CT套入或取出，具有安装拆卸困难、必需停电作业等缺点。而在电力设备运行中，不论是采用电池还是CT线圈供电，在进行电力监测仪表的改造安装、定期检修、故障维修、装置更换时，都需要进行电力监测仪表以及供电电源的安装和拆卸操作。由于用户对供电可靠性和连续性要求越来越高，停电施工越来越难，使得现有的CT取电电源无法满足用户的需求。此外，当载流体电流过小时，现有的CT取电电源也无法为电力监测仪表提供足够的电能。
目前，该领域针对解决CT取电电源安装拆卸困难和无法持续供电的问题有一些相关的研究和技术，如中国专利“一种自适应CT感应取电的电源控制系统及其方法”（申请号：201610712270.4）提出了一种自适应CT感应取电的电源控制系统及其方法，采用两个可分离的半圆环体铁芯，将圆环体套在电缆上后通过固定件闭合固定开口，便于作业安装，同时内置能量池储存电能。虽然采用两个可分离的半圆环体铁芯解决了拆下电缆一端才能安装的问题，但是并未解决CT取电电源以及电力监测仪表带电安装和拆卸的问题，尤其在高压环境下以及如母排等载流体没有绝缘外层的情况下，仍然需要停电装卸，无法满足电力设备供电可靠性和连续性的需求。
再如中国专利“可带电安装的 PT、CT 组合装置”（申请号：201510867888.3）提出了一种可带电安装的 PT、CT组合装置，解决了现有技术在不断电情况不能够进行高压电量采集，以及大面积安装情况下引起的电网安全运行问题。该装置虽然采用开口电流互感器，不需要拆下载流体进行安装，却并未提供在高压环境下带电安装和拆卸的技术解决方案。此外，其目的是进行电流采集，采用开口电流互感器，存在磁路不闭合，漏磁大、磁阻大，取电效果差等问题，难以作为电力监测仪表的持续、稳定的供电电源。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种可带电装卸的CT取电电源，目的是在解决传统CT取电电源装卸困难、装卸时必须停电操作问题的同时，保证CT取电的效果，有效降低磁阻，减小铁芯体积，提高电源的整体效率；而且使得电力监测仪表在改造安装、定期检修、故障维修、装置更换时，都不会影响电力设备的正常、连续运行。整个装置结构简单、成本低廉、安全可靠、便于带电安装拆卸，可满足各种电力监测仪表的供电需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的可带电装卸的CT取电电源，包括感应线圈（1）、开口铁芯（2）、电源电路（3）、电源盒（4）、封闭铁芯（5）。
感应线圈（1）缠绕在开口铁芯（2）上，载流体（6）位于开口铁芯（2）内；当载流体（6）中流过交流电时，感应线圈（2）中产生交流感应电流。采用开口铁芯（1），便于带电安装和拆卸，保证了电力设备运行的的连续性和可靠性。
电源电路（3）位于电源盒（4）内，感应线圈（1）的出线（7）连接电源电路（3），经处理转换成标准直流电，为用电装置（8）供电。在电力设备运行中，用电装置（11）一般为各类电力监测仪表。可根据不同用电装置（8）的输入电压，提供不同的标准直流电压。不但解决了电力监测仪表取电困难的问题，还可以针对不同电力监测仪表的标准电压和功率等级进行设计，广泛适用于各类电力监测仪表。
封闭铁芯（5）安装于开口铁芯（1）的开口处，开口铁芯（1）和封闭铁芯（5）构成闭合磁路，使载流体（6）被包围在闭合磁路中。构成闭合磁路可有效降低磁阻，减少漏磁，提高CT取电电源的功率和取电效果。在解决传统CT取电电源不能带电装卸、且装卸困难的问题的同时，保证了CT取电电源的效果。
电源盒（4）和用电装置（8）都固定在开口铁芯（1）外侧，使用电装置（8）与开口铁芯（1）构成一个整体。
所述的CT取电电源包括紧固机构（9），固定于开口铁芯（2）上，绝缘装卸杆（10）可与紧固机构（9）连接，并通过对紧固机构（9）的操作，进行对开口铁芯（2）的安装和拆卸。紧固机构（9）将开口铁芯（2）连同用电装置（8）一起固定在载流体（6）上。
所述的封闭铁芯（5）上有绝缘杆连接机构（11），绝缘装卸杆（10）可与绝缘杆连接机构（11）连接，进行对封闭铁芯（5）的安装和拆卸。将封闭铁芯（5）安装于开口铁芯（2）的开口处，构成闭合磁路，从而有效降低磁阻。封闭铁芯（5）可以固定、也可以不固定。
通过上述的技术方案不但实现了用电装置（8）连同开口铁芯（1）的带电安装和拆卸，即插即用，保证了电力设备运行供电的连续性和可靠性，而且保证了在高电压环境中，运行人员能够安全、方便地进行电力监测仪表的带电安装和拆卸。
所述的开口铁芯（2）和封闭铁芯（5）采用非晶合金材料。非晶合金材料有着体积小、磁导率高、功率密度大等优点，采用非晶合金材料，减小了电源的体积，降低了磁阻，提高了整体效率。
所述的电源包括充电电路（12）和充电电池（13），位于电源盒（3）内，电源电路（4）的输出同时送给充电电路（12），为充电电池（13）充电，当载流体（6）电流过小或无电流时，充电电池（13）为用电装置（8）供电。从而能够持续地为电力监测仪表提供足够、稳定的电能，提高了电力监测仪表工作的连续性和可靠性。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1）采用开口铁芯，实现了CT取电电源连同用电装置的带电安装和拆卸，在满足各种电力监测仪表的取电要求的同时，保证了电力设备供电的连续性，使得电力监测仪表在改造安装、定期检修、故障维修、装置更换时，都不会影响电力设备的正常、连续运行。同时，结合绝缘装卸杆，实现了在高电压环境中，运行人员能够安全、方便地进行电力监测仪表的带电安装和拆卸。整个装置结构简单、成本低廉。
2）在开口铁芯的开口处安装封闭铁芯，构成了闭合磁路，有效降低了磁阻，在解决传统CT取电电源不能带电装卸且装卸困难的问题的同时，提高CT取电电源的功率、保证了CT取电的效果。
3）开口铁芯和封闭铁芯均采用非晶合金材料，减小了铁芯的体积，降低了磁阻，提高了电源的整体效率。
4）采用充电电池，并利用CT电源充电，保证了电力监测仪表长期持续可靠的工作；且当载流体流入电流过小时，能够持续地为电力监测仪表提供足够的电能，提高了电力监测仪表工作的连续性、稳定性和可靠性。此外，也解决了某些电力监测仪表只采用电池供电造成的续航能力差、或者需要定期断电拆卸进行换电池或充电的问题。
附图说明
图1：CT取电电源整体结构图。
图2：电源盒内部结构示意图。
图中：1-感应线圈、2-开口铁芯、3-电源电路、4-电源盒、5-封闭铁芯、6-载流体、7-出线、8-用电装置、9-紧固机构、10-绝缘装卸杆、11-绝缘杆连接机构、12-充电电路、13-充电电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，本发明所述的可带电装卸的CT取电电源，包括感应线圈（1）、开口铁芯（2）、电源电路（3）、电源盒（4）、封闭铁芯（5）。
感应线圈（1）缠绕在开口铁芯（2）上，载流体（6）位于开口铁芯（2）内；当载流体（6）中流过交流电时，感应线圈（2）中产生交流感应电流。采用开口铁芯（1），便于安装和拆卸，甚至可以带电操作，普遍适用于各种电力监测仪表的取电要求，保证了电力设备运行的连续性和可靠性。
电源电路（3）一般包括整流电路、斩波电路、滤波电路和稳压电路等。电源电路（3）位于电源盒（4）内，感应线圈（1）的出线（7）连接整流电路，将交流转换成直流后，依次送入斩波电路、滤波电路和稳压电路，得到需要的标准直流电，为用电装置（8）供电。在电力设备中，用电装置（8）一般为各种电力监测仪表，可以针对不同电力监测仪表的标准电压和功率等级进行设计，广泛适用于各类电力监测仪表。
封闭铁芯（5）安装于开口铁芯（1）的开口处，开口铁芯（1）和封闭铁芯（5）构成闭合磁路，使载流体（6）被包围在闭合磁路中。构成闭合磁路可有效降低磁阻，在解决传统CT不能带电装卸且装卸困难的问题的同时，保证了CT取电的效果。
电源盒（4）和用电装置（8）都固定在开口铁芯（1）外侧，且固定位置可调整，以安装方便为准。
电源的开口铁芯（1）上安装有紧固机构（9），紧固机构（9）可为螺钉。绝缘装卸杆（10）为可伸缩杆，根据使用需要，工作人员自行改变杆的长度。
带电安装时，工作人员将绝缘装卸杆（10）与紧固机构（9）相连接，使所述的CT取电电源及固定在上面的用电装置（8）位于绝缘装卸杆（10）的一端，工作人员手持绝缘装卸杆（10）的另一端，使开口铁芯（1）的开口处对准载流体（6），将载流体（6）套入开口铁芯（1）中，然后操作绝缘装卸杆（10）将紧固机构（9）锁紧，使开口铁芯（1）固定在载流体（6）上，撤掉绝缘装卸杆（10）。
然后，将绝缘装卸杆（10）与封闭铁芯（5）上的绝缘杆连接机构（11）相连，将封闭铁芯（5）安装于开口铁芯（2）的开口处，构成闭合磁路，撤掉绝缘装卸杆（10），完成安装过程。带电拆卸过程与此相反。
采用该方式，不但实现了用电装置（8）的带电安装和拆卸，无需断电操作，保证了电力设备运行的连续性和可靠性，而且保证了在高电压环境中，运行人员能够安全、方便地进行电力监测仪表的带电安装和拆卸。
所述的开口铁芯（2）和封闭铁芯（5）采用非晶合金材料。非晶合金材料有着体积小、磁导率高、功率密度大等优点，采用非晶合金材料，减小了电源的体积，降低了磁阻，提高了整体效率。
如图2所示，电源电路（3）位于电源盒（4）内，感应线圈（1）的出线（7）连接电源电路（3），得到需要的标准直流电，为用电装置（8）供电。
充电电路（12）和充电电池（13），位于电源盒（4）内，电源电路（3）的输出同时送给充电电路（12），为充电电池（13）充电，当载流体（6）电流过小或无电流时，充电电池（13）为用电装置（8）供电。从而能够持续地为电力监测仪表提供足够的电能，提高了电力监测仪表工作的准确性和可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.可带电装卸的CT取电电源，其特征在于：包括感应线圈（1）、开口铁芯（2）、电源电路（3）、电源盒（4）、封闭铁芯（5）；
感应线圈（1）缠绕在开口铁芯（2）上，载流体（6）位于开口铁芯（2）内；
电源电路（3）位于电源盒（4）内，感应线圈（1）的出线（7）连接电源电路（3），经处理转换成标准直流电，为用电装置（8）供电；
封闭铁芯（5）安装于开口铁芯（1）的开口处，开口铁芯（1）和封闭铁芯（5）构成闭合磁路，使载流体（6）被包围在闭合磁路中；
电源盒（4）和用电装置（8）都固定在开口铁芯（1）外侧。
2.根据权利要求1所述的可带电装卸的CT取电电源，其特征在于：包括紧固机构（9），固定于开口铁芯（2）上，绝缘装卸杆（10）可与紧固机构（9）连接，并通过对紧固机构（9）的操作，进行对开口铁芯（2）的安装和拆卸。
3.根据权利要求1所述的可带电装卸的CT取电电源，其特征在于：封闭铁芯（5）上有绝缘杆连接机构（11），绝缘装卸杆（10）可与绝缘杆连接机构（11）连接，进行对封闭铁芯（5）的安装和拆卸。
4.根据权利要求1所述的可带电装卸的CT取电电源，其特征在于：开口铁芯（2）和封闭铁芯（5）采用非晶合金材料。
5.根据权利要求1所述的可带电装卸的CT取电电源，其特征在于：包括充电电路（12）和充电电池（13），位于电源盒（4）内，电源电路（3）的输出同时送给充电电路（12），为充电电池（13）充电，当载流体（6）电流过小或无电流时，充电电池（13）为用电装置（8）供电。
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| CN112542895A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-23 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种钢轨牵引电流取电装置及其应用 |
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| CN112542895A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-23 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种钢轨牵引电流取电装置及其应用 |
| CN112542895B (zh) * | 2020-11-05 | 2022-11-22 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种钢轨牵引电流取电装置及其应用 |
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