CN216649329U - 高压电容取电装置 - Google Patents

Abstract

一种高压电容取电装置，包括电容模块和与之连接的转化模块，所述电容模块可与高压母线连接，转化模块将经过电容模块的电压降压稳压后以固定功率、固定电压方式输出。本发明的取电装置结构简单、安全稳定、输出功率大、且不受高压侧母线电流大小等外界因素影响。

Description

高压电容取电装置

技术领域

本发明涉及电力领域，具体指的通过电容器将输入高电压输出为具有一定功率的低电压的取电装置。

背景技术

随着我国电力输电智能化改造，作为电网重要组成部分的供配电设备应当充分体现“智能化、自动化和小型化”的特点和需求，所以采用先进电子技术的电子式互感器、高压电能表、在线温升检测装置等也因此应运而生，为保证上述设备长期安全可靠稳定的运行，必须解决好高压侧电源问题。从资料来看，目前高压侧获取电源的方式主要有以下几种：

1、电流互感器(CT)从母线上感应电压，经过整流、滤波、稳压等后续电路处理后给高压侧电子设备提供电源取电。

2、采用激光从低压侧通过光纤将光能量传到高压侧，经过光电转换、AC-DC变换等处理后给设备供电。

3、采用太阳能电池与充电电池组成的组合电源系统。

虽然上述几种方法在一定程度上解决了电子设备在高压侧的电源供给问题，但存在如下弊端:

1、CT取电方式存在高压母线电流小、无电流时电源无法正常工作，母线出现短路故障大电流时电源保护处理复杂的问题。

2、激光供能易受环境温度、激光输出功率的限制，提供的能量有限。

3、太阳能易受光强、外界环境温度变化、季节变化的影响，且存在不稳定，转换效率低等问题。

发明内容

本发明的目的提供一种通过电容分压模块进行取电的装置，通过电容分压模块调整电压和取电装置的整体电阻，实现输出一定功率的低电压，使电压输出端的输出电压稳定，功率稳定。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是一种高压电容取电装置，包括电容模块和与之连接的转化模块，所述电容模块可与高压母线连接，转化模块将经过电容模块的电压降压稳压后以一定功率值和电压值方式输出。

优选地，所述电容模块包括电容组件，所述电容组件包括数个以串联、并联、或串并联的方式连接的高压陶瓷电容。

优选地，所述电容组件的外部浇注有绝缘层。

优选地，在所述绝缘层外部沿其电容组件两端方向间隔设置有数个硅胶套，所述硅胶套为围绕在绝缘层外周的片状结构。

优选地，所述电容组件的一端通过导线与设置在绝缘层一端的高压端子连接，另一端通过导线与转化模块连接；所述导线设置在所述绝缘层中；所述高压端子可连接外接电缆。

优选地，所述高压端子外侧一端上设置有可转动的导电螺栓，外接电缆可设置在导电螺栓上，并通过导电螺栓压紧在高压端子上。

优选地，在绝缘层的两端分别设置有防水用的金属罩。

优选地，当转化模块输出为交流电时，所述转化模块包括变压器单元、稳压单元、保护单元，变压器单元将经过电容模组的高电压降压为所需的低电压，稳压单元稳定降压后的电压波形，保护单元对转化模块电路进行保护。

优选地，当转化模块输出为直流电时，所述转化模块包括变压器单元、整流滤波单元、稳压单元、保护单元，变压器单元将经过电容模组的高电压降压为所需的低电压，整流滤波单元将降压后的低电压整流为直流电，并过滤谐波；稳压单元稳定经整流滤波单元的后直流电压波形，保护单元对转化模块电路进行保护。

本发明的取电装置通过电容模块进行电阻和电压调节，从而实现输出功率一定，输出电压一定。其结构简单，安全稳定、输出功率大、且不受高压侧母线电流大小等外界因素影响。

附图说明

图1是取电装置的外形结构示意图。

图2是取电装置剖面结构示意图。

图3是取电装置的电容组件的连接原理结构原理图，其中a图为电容并联连接方式，b图为电容串联连接方式，c图为电容串并联连接方式。

图4是交流输出时，转化模块原理结构示意图。

图5是直流输出时，转化模块原理结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。

参看图1、图2和图3，取电装置包括电容模块1和转化模块2。电容模块1包括电容组件11，在电容组件11的外部包覆有绝缘层12，绝缘层材质为环氧树脂。在绝缘层12上间隔设置有硅胶套13。硅胶套呈环状间隔设置在绝缘层12外周上，硅胶套为片状结构，其目的在于提高电容模块的爬电距离，提高其电性能。在绝缘层与转化模块连接一端设置有金属罩14，在远离转化模块一端设置有金属盖15，用于防水。在金属盖15一端的电容模块上安装有高压端子16，高压端子材质为导电金属，一般为铜材质。高压端子16通过导线17与电容组件11导电连接，导线17位于绝缘层12中。高压端子16的外侧端部螺纹导电连接有导电螺栓18，在导电螺栓与高压端子间设置有可与高压母线连接的电缆线19，通过导电螺栓将电缆线固定在高压端子上。高压端子处的电缆线与高压母线连接，电容组件另一端通过导线17与转化模块2电连接。导线17为镀锌导线。

电容组件11，包括数个电容101，电容可串联连接、并联连接、或串并联连接，实现电容组件11的调整取电装置整体功率和电压的目的。参看图4，其为电容的几种连接方式，其中a图为电容并联连接方式，b图为电容串联连接方式，c图为电容串并联连接方式。通过电容串并联，调整电容组件的两端电压及电容组件的电阻值，从而调整取电模块整体的电压和电阻值。将转化模块2确定下来，仅需改变电容组件的串并联连接方式，确定所需的电阻值和分压值，即可得到取电装置的整体的稳定的输出功率和输出电压。电容组件11中的电容为高压陶瓷电容，在电容连接时，仅需通过电容芯片以串并联方式连接即可，不需对各个电容进行包封后再串并联连接。

转化模块2，电容模组与高压母线端连接，高压母线端电压10KV，经过电容模组分压后的高电压通过转化模块进行变压为低电压，然后通过稳压，做为交流电或直流电输出。

交流输出时，参看图4，转化模块2包括变压器模块、稳压单元、保护单元，变压器模块将经电容模组分压后的高电压转换为所需的低电压，再经稳压单元使输出电压波形稳定，再经保护单元后交流电源输出。

直流输出时，参看图5，转化模块2包括变压器模块、整流滤波单元、稳压单元、保护单元。变压器模块将经电容模组分压后的高电压转换为所需的低电压，然后通过整流滤波单元进行整流使其成为直流电，再经稳压单元使输出直流电压波形稳定，再经保护单元作为直流电源输出。整流滤波单元可以根据电流特性选择不同的整流电路，如:半波整流、桥式整流、全波整流、倍压整流等，将交流电压转化为直流电压。稳压单元使输出直流电压稳定，保护单元对取电装置的电路进行保护，比如熔断器等。转化模块2的各单元可根据需要在市场上上采购相应的型号规格。

为了转化模块输出连接方便，在转化模块的输出端设置方便插接的插头21。插座为航空插头，方便插接输出所需的电压和功率。

本发明的取电装置直接从10kv母线上取电，经过电容模块分压和转化模块变压稳压后，输出一定功率的稳定电压。取电装置结构简单、安全稳定、输出功率大、且不受高压侧母线电流大小等外界因素影响。

Claims (9)

1.一种高压电容取电装置，其特征在于，包括电容模块和与之连接的转化模块，所述电容模块可与高压母线连接，转化模块将经过电容模块的电压降压稳压后以一定功率值和电压值方式输出。

2.根据权利要求1所述的高压电容取电装置，其特征在于，所述电容模块包括电容组件，所述电容组件包括数个以串联、并联、或串并联的方式连接的高压陶瓷电容。

3.根据权利要求2所述的高压电容取电装置，其特征在于，所述电容组件的外部浇注有绝缘层。

4.根据权利要求3所述的高压电容取电装置，其特征在于，在所述绝缘层外部沿其电容组件两端方向间隔设置有数个硅胶套，所述硅胶套为围绕在绝缘层外周的片状结构。

5.根据权利要求3所述的高压电容取电装置，其特征在于，所述电容组件的一端通过导线与设置在绝缘层一端的高压端子连接，另一端通过导线与转化模块连接；所述导线设置在所述绝缘层中；所述高压端子可连接外接电缆。

6.根据权利要求3所述的高压电容取电装置，其特征在于，所述高压端子外侧一端上设置有可转动的导电螺栓，外接电缆可设置在导电螺栓上，并通过导电螺栓压紧在高压端子上。

7.根据权利要求3所述的高压电容取电装置，其特征在于，在绝缘层的两端分别设置有防水用的金属罩。

8.根据权利要求1至7任一所述的高压电容取电装置，其特征在于，当转化模块输出为交流电时，所述转化模块包括变压器单元、稳压单元、保护单元，变压器单元将经过电容模组的高电压降压为所需的低电压，稳压单元稳定降压后的电压波形，保护单元对转化模块电路进行保护。

9.根据权利要求1至7任一所述的高压电容取电装置，其特征在于，当转化模块输出为直流电时，所述转化模块包括变压器单元、整流滤波单元、稳压单元、保护单元，变压器单元将经过电容模组的高电压降压为所需的低电压，整流滤波单元将降压后的低电压整流为直流电，并过滤谐波；稳压单元稳定经整流滤波单元的后直流电压波形，保护单元对转化模块电路进行保护。

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