[发明专利]一种射频介导送能方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电能输送方法，尤其是一种射频介导送能方法及其装置。

背景技术

在研制和生产电子式电流互感器时，需要给电子式电流互感器的高电压侧采集电路进行供电，因此如何获取一次高电压侧采集电路的电源，是阻碍其发展的最大技术瓶颈；目前主要采用的激光送能和自励源取能两种方式，但其都有致命缺点，其中：

激光送能存在如下缺点：

1、工作条件要求高：激光送能过程中需要附加保证激光源运行的技术条件，如温度要求，湿度要求等，在满足这些工作条件下，才能实现送能，其工作条件要求高。

2、寿命周期短：激光送能中所用的连续半导体激光器在水温20℃，电流90A，占空比为10％(500Hz，200μs)的条件下工作时，平均工作寿命为2.19×109次脉冲；而在冷却水温35℃的条件下工作时，其平均工作寿命下降为1.65×109次脉冲。

3、需要监测和维护：由于激光的能量密度非常大，对光学界面、光连接器的要求也非常高；光学界面上的任何灰尘杂质都会造成该界面的烧蚀损坏，因此必须定期定时进行洁净，维护不易。

4、价格昂贵：一台激光送能的设备，其售价一般在一万四左右，价格昂贵。

自励源取能存在如下缺点：

1、自励源取能存在零电流死角的问题，一般电流小于1安培时自励源不工作，因此其还无法解决开关合闸瞬间出现的故障电流的测量和保护问题。

2、启动慢：自励源取能在高压母线电流较小时，取得的能量很低，如果此时再给电容充电，要达到采集电路正常工作的要求的能量所需的充电时间可达数分钟，导致自励源取能方式的启动非常慢。

3、自励源取能在大电流时取不到能量，在大的故障电流到来时，由于取能线圈的磁饱和而使取能功能失效，不能正常工作。

综上所述，以上因素大大的影响了电子式电流互感器的使用和推广，而且不利于工作效率的提高，提高了生产成本。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种射频介导送能方法及其装置。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种射频介导送能方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)采用射频电激励作用于介导体的低压端，使该介导体高压端产生电位变化；

2)介导体高压端产生电位变化使耦合集能电路中产生电荷迁移；

3)将耦合集能电路聚集的迁移电荷的能量做为电能输送。

上述的步骤1)中是由振荡电路产生射频电激励。

上述的步骤1)中的射频电激励是通过激励耦合电路作用于介导体的低压端。

上述的步骤3)中是由能量接收电路将聚集的迁移电荷的能量做为电能输送。

上述的装置包括振荡电路、激励耦合电路、介导体、耦合集能电路和能量接收电路，所述振荡电路通过激励耦合电路接入介导体的低压端，所述介导体的高压端通过耦合集能电路接入能量接收电路。

上述的装置还包括均压电路，所述均压电路并接在高压电极和地之间。

上述的均压电路由多个均压环状电极和多个高压电阻R组成，所述多个均压环状电极纵向串接形成电容串，所述电容串中的每个电容都并有高压电阻R，该电容串的上端接高压电极，下端接地；所述介导体从所述均压环状电极中心穿过。

上述的介导体为一个或多个；所述介导体是多个时，该多个介导体并联在激励耦合电路和耦合集能电路之间。

上述的介导体为电介常数ε≥1000的陶瓷体或电容串。

本发明提供的射频介导送能方法及其装置，通过介导送能，解决了激光送能成本高、工作环境要求高、寿命短的问题；同时本发明采用由低压端向高压端送能的方式，与高压母线电压电流状态无关，克服了自励源取能的零电流死角、电流启动慢、大电流磁饱和无法取能的问题，彻底解决了电子式电流互感器高压端采集电路的电源难题；而且本发明采用的射频介导送能技术生产的电源可在-40℃～80℃之间长期的正常工作，无论室内室外，无需检查和维护；生产的电源能效率极高，一般整机送能效率可达到30％；生产的电源送能功率大，供电10W，高压端可得到3W，且造价低，是激光送能的十分之一。本发明通常用于110KV、220KV电子式电流互感器高压端采集电路的供电。

附图说明

图1是本发明的介导送能方法电路原理图；

图2是本发明的介导送能装置示意图；

图3是本发明的振荡电路示意图；

图4是本发明的激励耦合电路示意图；

图5是本发明的耦合集能电路示意图；

图6是本发明的能量接收电路示意图；

图7是本发明的均压电路示意图。