CN219107112U - 一种输电线路高电位取能电路 - Google Patents
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Abstract
一种输电线路高电位取能电路，包括电流互感器、压敏电阻RV、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、双向晶闸管TR1、双向触发管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的一端、电容C1的一端、双向晶闸管TR1的T1引脚端、双向触发管D1的另一端、二极管D2的正极端和二极管D3的负极端连接，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的另一端、电阻R1的一端、双向晶闸管TR1的T2引脚端、二极管D4的负极端和二极管D5的正极端连接，实现了当双向晶闸管导通时，采用双向晶闸管进行供电，当双向晶闸管关闭时，采用电容C2进行供电，保证监测装置供电的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电源技术领域，尤其涉及一种输电线路高电位取能电路。
背景技术
随着智能电网技术的快速发展，输配电线路在线监测装置成为了电网系统中必不可少的部分，而所有的在线监测装置都面临一个电源问题，高压线路在线监测装置不同于一般用电设备，其直接与高压输电导线相接触，因此没办法采用220v电源。现阶段，大部分故障在线监测装置采用太阳能或者电流互感器的形式进行取能，采用此类取能方式同样存在一定的问题，在线监测装置的运行稳定性直接决定了线路状态情况，因此一种适用于高压导线侧取能系统显得至关重要。
大部分的在线监测装置选择采用太阳能或者电流互感器的方式进行高压侧取能，采用太阳能的方式面临对个方面问题：一方面当天气不好时，太阳能板无法正常工作，在线监测装置无法正常取电，另一方面，太阳能板取电效率低下，依靠光—电形式的电能转换，无法直接满足在线监测装置功耗需求。另一部分输电线路在线监测装置采用电流互感器的形式进行取能，采用电流互感器线圈取能时同样面临一些问题，一般取电铁芯采用铁磁线圈，采用此类材质必然会出现铁磁饱和的现象，当线路负荷电流过大或者线路发生短路故障时，线路会出现磁饱和，同时伴随发热，可能出现震动进而导致线圈出现烧伤导线在线监测装置无法正常运行的情况。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种输电线路高电位取能电路，实现了通过采用双向晶闸管进行导通和关断，即双向晶闸管在过零时存在自动关断，这导致取能电源在一个周期内可以实现关断及导通，当双向晶闸管导通时，监测装置采用双向晶闸管进行供电，当双向晶闸管关闭时，监测装置采用超级电容C2进行供电，保证了监测装置供电的稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种输电线路高电位取能电路，包括电流互感器、压敏电阻RV、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、双向晶闸管TR1、双向触发管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的一端、电容C1的一端、双向晶闸管TR1的T1引脚端、双向触发管D1的另一端、二极管D2的正极端和二极管D3的负极端连接，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的另一端、电阻R1的一端、双向晶闸管TR1的T2引脚端、二极管D4的负极端和二极管D5的正极端连接，电容C1的另一端与电阻R1的另一端连接，双向触发管D1的一端与双向晶闸管TR1的G引脚端连接，电容C2的一端分别与电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，电容C2的另一端分别与电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接。
进一步的，一种输电线路高电位取能电路，还包括DC-DC变换器，DC-DC变换器的一输入端分别与电容C2的一端、电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，DC-DC变换器的另一输入端分别与电容C2的另一端、电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接，DC-DC变换器的输出端与在线监测装置连接。
进一步的，当双向晶闸管TR1导通时，监测装置采用双向晶闸管TR1进行供电，当双向晶闸管TR1关闭时，监测装置采用电容C2进行供电。
进一步的，为提高监测装置供电的稳定性，电容C2的输出电压满足下式：
本实用新型的有益效果：一种输电线路高电位取能电路，通过采用双向晶闸管进行导通和关断，即双向晶闸管在过零时存在自动关断，使取能电源在一个周期内可以实现关断及导通，当双向晶闸管导通时，监测装置采用双向晶闸管进行供电，当双向晶闸管关闭时，监测装置采用超级电容C2进行供电，保证了监测装置供电的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本实用新型一种输电线路高电位取能电路的结构示意图；
图2是本实用新型双向晶闸管及超级电容工作原理示意图；
图3是本实用新型回路工作输出电压情况示意图。
附图标识：D表示高压导线，RV表示压敏电阻，C1、C2、C3表示电容，R1表示电阻，EQ表示在线监测装置，TR1表示双向晶闸管，D1表示双向触发管，D2、D3、D4、D5表示二极管，DC-DC表示变换器。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
一种输电线路高电位取能电路，包括电流互感器、压敏电阻RV、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、双向晶闸管TR1、双向触发管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的一端、电容C1的一端、双向晶闸管TR1的T1引脚端、双向触发管D1的另一端、二极管D2的正极端和二极管D3的负极端连接，电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的另一端、电阻R1的一端、双向晶闸管TR1的T2引脚端、二极管D4的负极端和二极管D5的正极端连接，电容C1的另一端与电阻R1的另一端连接，双向触发管D1的一端与双向晶闸管TR1的G引脚端连接，电容C2的一端分别与电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，电容C2的另一端分别与电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接。
一种输电线路高电位取能电路，还包括DC-DC变换器，DC-DC变换器的一输入端分别与电容C2的一端、电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，DC-DC变换器的另一输入端分别与电容C2的另一端、电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接，DC-DC变换器的输出端与在线监测装置连接。
图2所示为双向晶闸管及超级电容工作原理图：该电路采用双向晶闸管进行导通和关断，双向晶闸管在过零时存在自动关断，使取能电源在一个周期内可以实现关断及导通，当双向晶闸管导通时，监测装置采用双向晶闸管进行导电，当双向晶闸管关闭时，监测装置采用超级电容C2进行供电，保证了监测装置供电的稳定性。
如图3所示为该回路工作输出电压原理图，UC2为储能电容电压，UTR为双向晶闸管电压，以初始状态为0开始，图的上部分代表高压导线上的负荷电流，图的下部分代表超级电容C2电压情况。
以原变侧半个周期为例，当原变侧周期过0点时，此时超级电容C2输出电压展现出来下降的趋势，直到到达t2时刻，超级电容输出电压最小值，然后逐渐变大，此时双向晶闸管电压UTR和超级电容电压UC2也变大，一直到t3时刻，输出电压开始变小，此时的由于双向触发管D1导通，进而导致了双向晶闸管导通，此时超级电容与监测装置全被短路，从而导致了输出电压逐渐降低，而此时监测装置采用C3供电，持续很短时间后恢复上述过程，该过程中监测装置始终不会出现掉电的情况，保证了监测装置的完整供电性。
同时超级电容C2输出的电压值满足下式：
超级电容输出电压变化率不超过20％，保证了监测装置电源的稳定性。需要说明的是，根据实际使用情况，可依据监测装置功率大小，合理设置电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1的大小，即可保证现场监测装置的稳定运行。因此，利用双向晶闸管和双向导通管相互配合结合压敏电阻可保证监测装置在线路中的稳定运行，合理设计压敏电阻及晶闸管和导通管阈值即可保证线路在负荷电流过大时不出现取能装置损伤的情况，同时也能保证取能电压的稳定性。
以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种输电线路高电位取能电路，其特征在于，包括电流互感器、压敏电阻RV、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、双向晶闸管TR1、双向触发管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，所述电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的一端、电容C1的一端、双向晶闸管TR1的T1引脚端、双向触发管D1的另一端、二极管D2的正极端和二极管D3的负极端连接，所述电流互感器的一端分别与压敏电阻RV的另一端、电阻R1的一端、双向晶闸管TR1的T2引脚端、二极管D4的负极端和二极管D5的正极端连接，所述电容C1的另一端与电阻R1的另一端连接，所述双向触发管D1的一端与双向晶闸管TR1的G引脚端连接，所述电容C2的一端分别与电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，所述电容C2的另一端分别与电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路高电位取能电路，其特征在于，还包括DC-DC变换器，所述DC-DC变换器的一输入端分别与电容C2的一端、电容C3的一端、二极管D2的负极端和二极管D5的负极端连接，所述DC-DC变换器的另一输入端分别与电容C2的另一端、电容C3的一端、二极管D3的正极端和二极管D4的正极端连接，所述DC-DC变换器的输出端与在线监测装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路高电位取能电路，其特征在于，当所述双向晶闸管TR1导通时，监测装置采用所述双向晶闸管TR1进行供电，当所述双向晶闸管TR1关闭时，监测装置采用所述电容C2进行供电。
4.根据权利要求3所述的输电线路高电位取能电路，其特征在于，所述电容C2的输出电压满足下式：
Priority Applications (1)
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| CN202223179562.6U CN219107112U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种输电线路高电位取能电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202223179562.6U CN219107112U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种输电线路高电位取能电路 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN219107112U true CN219107112U (zh) | 2023-05-30 |
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ID=86427953
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202223179562.6U Active CN219107112U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种输电线路高电位取能电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN219107112U (zh) |
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2022
- 2022-11-28 CN CN202223179562.6U patent/CN219107112U/zh active Active
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