CN202094711U

CN202094711U - 一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置

Info

Publication number: CN202094711U
Application number: CN2011201573623U
Authority: CN
Inventors: 何平; 刘大永; 薛青山; 郝术兴
Original assignee: Baoding Tianwei Xinyu Technology Development Co Ltd; Baoding Tianwei Group Co Ltd
Current assignee: Baoding Tianwei Xinyu Technology Development Co Ltd; Baoding Tianwei Group Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2021-05-17

Abstract

一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，用于解决野外电缆在线监测设备的供电问题。其技术方案是：该装置由取电互感器、整流桥、滤波电容、稳压电路和蓄电池组成，所述取电互感器为电流互感器，其环形磁扼套装在一相高压电缆的上，所述整流桥的输入端接取电互感器的输出端，输出端的直流电压经滤波电容滤波后接稳压电路的输入端，所述稳压电路和蓄电池的输出端分别经隔离二极管为监测设备供电，在蓄电池输出端的隔离二极管上并接有充电电阻。本实用新型结构简单、成本低廉，在电缆电流变化跨度较大的情况下，仍有较大的稳压范围，能够提供持续稳定的电能，特别适于为野外电缆在线监测设备供电。

Description

一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种为野外电缆在线监测设备供电的装置，属电源技术领域。

背景技术

高压电缆一般布设在野外，长度由几公里至几十公里，要对如此长的电缆进行在线监测，必须解决电子监测设备的供电问题。由于高压电缆监测设备的电源必须满足与电缆电气隔离的安全要求，目前野外电缆在线监测设备一般采用蓄电池或者太阳能加蓄电池供电。蓄电池的缺点是寿命较短，更换频繁，成本较高且携带不变；太阳能电池受季节、天气和时段的影响较大，供电的连续性和稳定性较差，电压波动范围较大，而且维护成本较高。因此，现有的为监测设备供电的装置均不理想，如何很好地解决野外电缆在线监测设备的供电问题是有关技术人员目前所面临的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，以彻底解决野外电缆在线监测设备的供电问题。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，由取电互感器、整流桥、滤波电容、稳压电路和蓄电池组成，所述取电互感器为电流互感器，其环形磁扼套装在一相高压电缆上，所述整流桥的输入端接取电互感器的输出端，输出端的直流电压经滤波电容滤波后接稳压电路的输入端，所述稳压电路和蓄电池的输出端分别经隔离二极管为监测设备供电，在蓄电池输出端的隔离二极管上并接有充电电阻。

上述可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，所述稳压电路由运算放大器、三极管、场效应管、稳压管、电位器和电阻组成，所述稳压管与第一电阻串联连接后接于整流桥的输出端，稳压管与第一电阻的串接点接运算放大器的反相输入端，所述电位器与第二电阻串联连接后接于整流桥的输出端，电位器与第二电阻的串接点接运算放大器的同相输入端，所述三极管与第三电阻、第四电阻和第五电阻接成射极跟随器，其基极接运算放大器的输出端，所述场效应管并接在整流桥的输出端，其栅极接三极管的发射极。

上述可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，所述取电互感器为分体结构，由互感器主体和活动磁扼两部分组成，它们之间通过螺栓连接。

本实用新型利用取电互感器从运行的电缆中感应出电能，取电互感器输出的电能经整流、滤波、稳压后供野外电缆在线监测设备使用，完全满足与高压电缆电气隔离的安全要求。由于电缆中的电流不受天气等环境因素的影响，因而本装置比太阳能电池具有更好的供电稳定性。蓄电池用于储存部分多余电能并在高压电缆中电流较小时协助取电互感器或单独为监测设备供电，保证供电的连续性。取电互感器采用开口式电流互感器，便于带电安装。

本实用新型结构简单、成本低廉，在电缆电流变化跨度较大的情况下，仍有较大的稳压范围，能够提供持续稳定的电能，特别适于为野外电缆在线监测设备供电。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的电原理框图；

图2是取电互感器结构示意图。

图中各标号为：1、互感器主体；2、活动磁扼；3、螺栓；4、输出端子；5、防雨套管；6、高压电缆；CT、取电互感器；ZQ、整流桥；C、滤波电容；F、运算放大器；T、三极管；Q、场效应管；B、蓄电池；DW、稳压管；W、电位器；D1、D2、二极管；R1～R6、电阻。

具体实施方式

参看图1，本供电装置由取电互感器CT、整流桥ZQ、滤波电容C、稳压电路、蓄电池B组成。稳压电路由运算放大器F、三极管T、场效应管Q、稳压管DW、电位器W、电阻R1～R5组成

工作原理：取电互感器CT从运行中的电缆中感应出交流电，取电互感器CT输出的交流电依次经整流桥ZQ整流、滤波电容C滤波和稳压电路稳压后得到稳定的直流电，在为负载供电的同时还可通过充电电阻R6为蓄电池B充电。当高压电缆中没有电流时，由蓄电池B通过隔离二极管D2为负载提供电能。在稳压电路中，电阻R1和稳压管DW串联后并联到整流桥ZQ的输出端，运算放大器F反相输入端电位为稳压管DW的稳压值且固定不变。电位器W、电阻R2串联后接到整流桥ZQ的输出端，二者串接点电位（即运算放大器F同相输入端电位）随电位器W阻值的变化而变化。R4是三极管T基极的上偏置电阻，使三极管T工作于放大区，以便于调节三极管T导通电流的大小。当取电互感器CT二次侧电流增大时，运算放大器F同相输入端电位高于反相输入端电位，运算放大器F输出高电平，通过三极管T驱动场效应管Q,使其内阻减小，导通电流增大，由于场效应管Q的分流增大而使流经电位器W、R2的电流不变，从而维持输出电压不变。当取电互感器CT二次侧输出电流减小时，三极管T导通电流减小，从而使场效应管Q内阻增大，导通电流减小，使流过电位器W、R2的电流不变，从而维持输出电压不变。

参看图2，取电互感器CT由互感器主体1和活动磁扼2两部分组成，活动磁扼2与互感器主体1内的磁扼对接后形成环形磁扼，这样的结构便于实现取电互感器CT的带电安装，只要将取电互感器CT直接卡在运行中的电缆上即可。

根据互感器变比的不同，取电互感器CT一次侧电流输入范围可达30A-400A或者80A-800A，在如此宽的电流输入范围内都能够实现能量的稳定输出。该装置输出功率大（可高达15W），完全满足野外电缆在线监测设备的供电需求。

Claims

1.一种可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，其特征是，它由取电互感器（CT）、整流桥（ZQ）、滤波电容（C）、稳压电路和蓄电池（B）组成；所述取电互感器（CT）为电流互感器，其环形磁扼套装在一相高压电缆上，所述整流桥（ZQ）的输入端接取电互感器（CT）的输出端，输出端的直流电压经滤波电容（C）滤波后接稳压电路的输入端，所述稳压电路和蓄电池（B）的输出端分别经隔离二极管为监测设备供电，在蓄电池（B）输出端的隔离二极管上并接有充电电阻（R6）。

2.根据权利要求1所述可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，其特征是，所述稳压电路由运算放大器（F）、三极管（T）、场效应管（Q）、稳压管（DW）、电位器（W）和电阻组成，所述稳压管（DW）与第一电阻（R1）串联连接后接于整流桥（ZQ）的输出端，稳压管（DW）与第一电阻（R1）的串接点接运算放大器（F）的反相输入端，所述电位器（W）与第二电阻（R2）串联连接后接于整流桥（ZQ）的输出端，电位器（W）与第二电阻（R2）的串接点接运算放大器（F）的同相输入端，所述三极管（T）与第三电阻（R3）、第四电阻（R4）和第五电阻（R5）接成射极跟随器，其基极接运算放大器（F）的输出端，所述场效应管（Q）并接在整流桥（ZQ）的输出端，其栅极接三极管（T）的发射极。

3.根据权利要求1或2所述可在运行中电缆获取电能的直流供电装置，其特征是，所述取电互感器（CT）为分体结构，由互感器主体（1）和活动磁扼两部分（2）组成，它们之间通过螺栓（3）连接。