CN204271730U - 一种电流互感器超级电容取电装置 - Google Patents

Abstract

一种电流互感器超级电容取电装置，包括与电流互感器连接的超级保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、电容、锂电池及控制电路，其特征在于：所述电容为超级电容。通过超级电容过渡输出的方式来减小电流死区和稳定输出；利用超级电容充放电达到二次侧过电压保护储存利用多余能量来防止一次电流过大对二次侧输出稳定造成影响。

Description

一种电流互感器超级电容取电装置

技术领域

本设计涉及电流互感器超级电容取电装置，属于电力技术领域。

背景技术

    电流互感器（TA）取电在电力行业已经得到广泛应用，一般采用开合式，卡在输电线上，输电线上的电流变化引起周围磁场的变化，电能变为磁能，引起互感器上穿过线圈的磁场变化，在线圈两端感应出感应电动势，此时磁能又转化为电能，从而完成通过电磁感应从输电线取电的过程。此时取出的电能为不稳定的交流，经过外部整流滤波后变成直流输出。取电原理附图1所示。

但大部分都用在功率很小的监测设备中，如故障定位系统中TA用2组线圈分别进行电流采样和取能，功率只有几十毫瓦，但配以电池，足以提供相应能量。但这种供能方式存在取电死区，在母线电流很小时，如仅有几安培到十几安培时，根本不足以提供用电设备所需能量;且一年的不同季节，一天的不同时段，母线的负荷电流变化很大，母线电流波动造成二次侧取电十分不稳定，一次电流过大或过小都会对电源的稳定输出产生很大的影响。

熊兰，何友忠，宋道军等在《输变电线路在线监测设备供电电源的设计》（高电压技术，2010，36）提出利用2个电池轮流供电的方式增加电池寿命，并提高电源的可靠性和稳定性，但仍有两个问题需要解决：

1.如何减小电流死区和稳定输出；2.二次侧过电压如何利用多余能量来防止一次电流过大对二次侧输出稳定造成影响。

发明内容

针对上述要求，本设计根据超级电容具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好的特点，采用超级电容代替现有互感器取电装置中的普通电容，以解决普通电容输出不稳定、一次电流过大对二次侧输出稳定造成影响的问题。

为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：

一种电流互感器超级电容取电装置，包括与电流互感器连接的超级保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、电容、锂电池及控制电路，其特征在于：所述电容为超级电容。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容为两个：超级电容1、超级电容2。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述冲击保护电路采用一个瞬态抑制二极管，其稳压值略大于后端稳压电路芯片最大允许输入值。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述整流滤波电路为常用的π型LC滤波。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容1储存能量用来为超级电容2充电，超级电容2为负载供电。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述电流互感器铁芯间隙为1mm。

本发明的有益效果是：本设计通过超级电容过渡输出的方式，来减小电流死区和稳定输出；利用超级电容充放电，达到二次侧过电压保护储存利用多余能量来防止一次电流过大对二次侧输出稳定造成影响。

附图说明

图1为本设计电路组成示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。

如图1所示，一种电流互感器超级电容取电装置，包括与电流互感器连接的超级保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、电容、锂电池及控制电路，其特征在于：所述电容为超级电容。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容为两个：超级电容1、超级电容2。

本设计在现有互感器取电技术的基础上，根据超级电容的特性，用超级电容取代了现有技术中的普通电容，通过超级电容1储存能量用来为超级电容2充电，作为储能电容使用;超级电容2给负载供电，作为放电电容使用，达到取电电流稳定输出、多余能量的目的。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述冲击保护电路采用一个瞬态抑制二极管，其稳压值略大于后端稳压电路芯片最大允许输入值。

瞬态抑制二极管应用于保护电路在互感器取电技术中是成熟稳定的技术，可确保电路的稳定运行。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述整流滤波电路为常用的π型LC滤波。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容1储存能量用来为超级电容2充电，超级电容2为负载供电。

优选的，所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述电流互感器铁芯间隙为1mm。

为了避免母线大电流下铁芯磁饱和，通常使铁芯留有一定的气隙，一般来说，1mm的气隙已基本可以使饱和电流大于1 kA，超过大部分输电线路的负荷电流。

以上显示和描述了本设计的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本设计还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本设计要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种电流互感器超级电容取电装置，包括与电流互感器连接的超级保护电路、整流滤波电路、过压保护电路、稳压电路、电容、锂电池及控制电路，其特征在于：所述电容为超级电容；所述冲击保护电路采用一个瞬态抑制二极管，其稳压值略大于后端稳压电路芯片最大允许输入值。

2.如权利要求1所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容为两个：超级电容1、超级电容2。

3.如权利要求1所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述整流滤波电路为常用的π型LC滤波。

4.如权利要求1所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述超级电容C1储存能量用来为超级电容C2充电，超级电容C2为负载供电。

5.如权利要求2所述的一种电流互感器超级电容取电装置，其特征在于：所述电流互感器铁芯间隙为1mm。