CN215452567U - 一种高压智能熔断器的供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高压智能熔断器的供电系统，包括高压熔断器、取电CT、电源模块、超级电容和超级电容充放电模块，所述取电CT安装在高压熔断器进线侧，取电CT的输出端接入电源模块，取电CT的输出电流经电源模块转换为3.3V高压熔断器供电电源或转换为2.7V超级电容充电电源，超级电容通过超级电容充放电模块连接电源模块，超级电容充放电模块控制超级电容与电源模块之间的电流流向。本实用新型保证了在停电状态或线路电流低于CT取电启动电流时，不依赖电池供电，从而提高了智能高压熔断器控制器寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电物联网领域，具体是涉及一种高压智能熔断器的供电系统。
背景技术
配电物联网是传统工业技术与物联网技术深度融合的信息物理系统，通过配电网设备间的全面互联、互通、互操作，实现配电网的全面感知、数据融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求，支撑能源互联网快速发展，是新一代电力系统中的配电网。从应用形式上，配电物联网具有终端即插即用、设备广泛互联、状态全面感知、应用模式升级、业务快速迭代、资源高效利用等特点。
2019年11月国家电网有限公司《智慧物联体系应用场景典型设计（配电台区部分）》：中压侧熔断器可安装熔断器采集终端，通过微功率无线通信方式接入边缘物联代理，实现对熔断器电运行工况的在线监测。
CT取电型智能熔断器通过CT取电，与熔断器本体等电位一体化设计，是智能熔断器最佳的设计方案之一。CT取电类配电终端产品通常的设计方案为CT取电，采用超级电容储能、电池作为后备电源，本实用发明同样采用这个方案。由于超级电容容量都在法拉级，当超级电容没有储能及电压较低的情况下，充电电流都非常大，达到安培级，因此故障指示器等常规CT取电类配电终端为保证控制器的正常工作不受超级电容充电的影响，均设定在大电流条件（5A以上）才开始对超级电容充电。
高压熔断器安装在变压器进线侧，1个100kVA的变压器额定电流为5.77A，在绝大部分运行条件下，线路电流均无法达到超级电容的充电启动值，这就造成了超级电容无法起到应有的作用，在停电状态、线路电流低于CT取电启动电流时，完全依赖电池供电，受电池寿命的影响，控制器实际运行寿命大幅降低，无法满足电力部门对电力自动化终端类产品的寿命要求。
发明内容
发明目的：本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种高压智能熔断器的供电系统，解决了现有的配电物联网中CT取电类产品无法在小电流条件下进行超级电容充电问题，从而有效提高了控制器寿命。
技术方案：本实用新型所述高压智能熔断器的供电系统，包括高压熔断器、取电CT、电源模块、超级电容和超级电容充放电模块，所述取电CT安装在高压熔断器进线侧，取电CT的输出端接入电源模块，取电CT的输出电流经电源模块转换为3.3V高压熔断器供电电源或转换为2.7V超级电容充电电源，超级电容通过超级电容充放电模块连接电源模块，超级电容充放电模块控制超级电容与电源模块之间的电流流向。
本实用新型进一步优选地技术方案为，所述取电CT、电源模块组成电源电源电路，所述取电CT输出经整流桥输出、第一电解电容滤波和嵌位电流稳压到DC5V，再第二经电解电容滤波输出直流信号DC5V，经第一DC/DC芯片转换为DC3.3V工作电源为高压熔断器的单片机供电。
作为优选地，所述取电CT为0.5A小电流启动，输出功率不小于100mW。
优选地，所述电源模块、超级电容和超级电容充放电模块组成后备电源电路，超级电容充放电模块在电源模块输入电流满足高压熔断器的单片机全速运行时，控制电源模块对超级电容充电，取电CT输出经电源模块转换为2.7V电源，经二极管降压、隔离后对超级电容进行充电；
超级电容充放电模块在线路失压或输入电流不能满足测控装置取电要求时控制超级电容向电源模块放电，超级电容输出经电源模块升压至3.3V，作为高压熔断器的单片机后备工作电源。
优选地，所述取电CT安装在高压熔断器的进线端子与出线端子之间，与高压熔断器的熔管一体化设计；所述电源模块、超级电容、超级电容充放电模块安装在熔管侧面的控制器箱内。
有益效果：本实用新型在小电流输入的条件下，可以实现对超级电容的可靠充放电管理，使得智能高压熔断器在保证控制器正常运行的条件下，将多余的取能尽可能的用于超级电容充电，从而保证了在停电状态或线路电流低于CT取电启动电流时，不依赖电池供电，从而提高了智能高压熔断器控制器寿命。
附图说明
图1为本实用新型所述高压智能熔断器的结构示意图；
图2为本实用新型高压智能熔断器的供电系统的原理框图；
图3为本实用新型的电源电路图；
图4为本实用新型的后备电源电路充电状态电路图；
图5为本实用新型的后备电源电路放电状态电路图；
图中，1-出线端子；2-进线端子；3-取电CT；4-控制器箱；5-熔管。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种高压智能熔断器的供电系统，包括高压熔断器、取电CT3、电源模块、超级电容和超级电容充放电模块，取电CT3安装在高压熔断器的进线端子2与出线端子1之间，与高压熔断器的熔管5一体化设计；电源模块、超级电容、超级电容充放电模块安装在熔管5侧面的控制器箱4内。
取电CT3、电源模块组成电源电源电路，取电CT3输出经整流桥输出、第一电解电容滤波和嵌位电流稳压到DC5V，再第二经电解电容滤波输出直流信号DC5V，经第一DC/DC芯片转换为DC3.3V工作电源为高压熔断器的单片机供电。取电CT3为0.5A小电流启动，输出功率不小于100mW。
电源模块、超级电容和超级电容充放电模块组成后备电源电路，超级电容充放电模块在电源模块输入电流满足高压熔断器的单片机全速运行时，控制电源模块对超级电容充电，取电CT3输出经电源模块转换为2.7V电源，经二极管降压、隔离后对超级电容进行充电；
超级电容充放电模块在线路失压或输入电流不能满足测控装置取电要求时控制超级电容向电源模块放电，超级电容输出经电源模块升压至3.3V，作为高压熔断器的单片机后备工作电源。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (5)
1.一种高压智能熔断器的供电系统，其特征在于，包括高压熔断器、取电CT、电源模块、超级电容和超级电容充放电模块，所述取电CT安装在高压熔断器进线侧，取电CT的输出端接入电源模块，取电CT的输出电流经电源模块转换为3.3V高压熔断器供电电源或转换为2.7V超级电容充电电源，超级电容通过超级电容充放电模块连接电源模块，超级电容充放电模块控制超级电容与电源模块之间的电流流向。
2.根据权利要求1所述的高压智能熔断器的供电系统，其特征在于，所述取电CT、电源模块组成电源电路，所述取电CT输出经整流桥输出、第一电解电容滤波和嵌位电流稳压到DC5V，再第二经电解电容滤波输出直流信号DC5V，经第一DC/DC芯片转换为DC3.3V工作电源为高压熔断器的单片机供电。
3.根据权利要求2所述的高压智能熔断器的供电系统，其特征在于，所述取电CT为0.5A小电流启动，输出功率不小于100mW。
4.根据权利要求1所述的高压智能熔断器的供电系统，其特征在于，所述电源模块、超级电容和超级电容充放电模块组成后备电源电路，超级电容充放电模块在电源模块输入电流满足高压熔断器的单片机全速运行时，控制电源模块对超级电容充电，取电CT输出经电源模块转换为2.7V电源，经二极管降压、隔离后对超级电容进行充电；
超级电容充放电模块在线路失压或输入电流不能满足测控装置取电要求时控制超级电容向电源模块放电，超级电容输出经电源模块升压至3.3V，作为高压熔断器的单片机后备工作电源。
5.根据权利要求1所述的高压智能熔断器的供电系统，其特征在于，所述取电CT安装在高压熔断器的进线端子与出线端子之间，与高压熔断器的熔管一体化设计；所述电源模块、超级电容、超级电容充放电模块安装在高压熔断器熔管侧面的控制器箱内。
Priority Applications (1)
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| CN202121706459.5U CN215452567U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种高压智能熔断器的供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN215452567U true CN215452567U (zh) | 2022-01-07 |
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ID=79684490
Family Applications (1)
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2021
- 2021-07-26 CN CN202121706459.5U patent/CN215452567U/zh active Active
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