[实用新型]一种从高压电缆取电的装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种取电装置，尤其是指一种通过电流互感器(CT，CurrentTransformer)从高压电缆取电的装置。

【背景技术】

高压电缆的终端通常在野外或无人值守的区域，往往很难得到系统采集终端工作所需的低压供电电源，因此采集终端电源的供给成为系统设计的一个主要的问题。若无安全可靠的供电电源，就无法保证采集终端数据和传输的准确可靠。

目前，野外低压设备电能获取主要通过以下几种方法：

1.利用电流互感器从母线上取电能：

利用电流互感器从母线上取电能的典型电路基本思路是就近取能，利用特制电流互感器从母线上感应电压，通过整流、滤波、稳压等后续电路处理后，提供给高压侧电子电路所必需的电源。采用这种方法面临两个困难：当母线电流处于空载等小电流状态时，如何保证电源的正常供应；而当母线处于超过额定电流的大电流状态，甚至是短路故障电流时，又要给予电源板足够的保护。

2.利用电容分压器从母线上取电能：

利用高压电容分压器取电能的思想类似于电流互感器取电能，都是就近取材的想法。然而采用该方法面临着比电流互感器取电能更大的困难，首先是如何保证取能电路和后续工作电路之间的电气隔离问题，这要求更为严格的过电压防护和电磁兼容设计；其次就是这种方法有着更多的误差来源温度、杂散电容等多种因素都将影响该方法的性能。因此获取电源的稳定性和可靠性较电流互感器取电能方法为差。

3.激光供能：

激光供能的基本原理方法采用激光或其他光源从低电位侧通过光纤将光能量传送到高电位侧，再由光电转换器件(光电池)将光能量转换为电能量，经过DC-DC变换后提供稳定的电源输出。优点是电源较稳定，纹波小，噪声低。这种方法不足之处在于，由于受激光输出功率的限制，特别是光电池转换效率的影响，该方法提供的能量有限，因此对高压侧电路提出了微功耗设计的要求，加大了电路设计的难度，同时相比前两种方法设计成本高。

4.太阳能供电：

太阳能电池的多年研究与发展积累下来的经验为野外设备供电成为可能。该方法的不足之处在于输出电源不稳定，这是由太阳能电池固有的缺陷决定的，易受光强、外界环境温度变化、季节变化等因素的影响；另外就是太阳能电池的转换效率问题，使得该方法提供的能量有限，从而限制了其应用；同时设计成本较高也是限制其广泛应用的一个因素。

5.蓄电池供电：

该方法采用蓄电池对野外设备进行供电，电池的能量来自高压母线电流，接在母线上的经过特殊设计的电流互感器或电容分压器构成蓄电池的交流充电电源，经过稳压和整流后对电池进行充电。采用这种方法的优点是结构简单、实现起来比较容易，但是蓄电池的寿命比较短，且由于放在高压侧，更换起来比较困难，因此在实际应用当中很少被采用。一般情况下，该供能方式都被用作辅助式电源，将该方式和电流互感器供能相结合对高压侧进行供电，在母线电流比较小的情况下启动蓄电池进行供能，两者取长补短，取得了满意的效果。但是采用这样的方法在制造成本及可靠性方面还存在不少问题。

从以上分析可以看出，利用电流互感器从母线上取电能主要存在当电缆运行电流过小时，所取到的电能不能满足需要，以及当电流过大时如何保护取电装置的问题；利用电容分压器从母线上取电能主要存在取是取电装置的稳定性和可靠性问题；激光供能主要存在激光输出功率小、光电池转换效率低、提供的能量有限的问题；太阳能供电主要存在输出电源不稳定和受天气影响大的问题；蓄电池供电主在存在蓄电池的寿命比较短和更换比较困难的问题。从目前高压电缆在线监测系统的数据采集终端供电情况来看，采用上述几种方法都存在一定的问题，因此迫切需要一种能从电缆上直接取得足够的电能又能保证可靠、安全的取电装置。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题是从高压电缆上获取所需要的安全可靠的足够电能。

为解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：

一种从高压电缆取电的装置，包括电流互感器，高压保护电路，整流桥，能量泄放电路，稳压块，滤波电路，电流互感器套在高压电缆上，高压保护电路连接在电流互感器上，整流桥连接在高压保护电路上，能量泄放电路连接在整流桥上，稳压块连接在能量泄放电路上，滤波电路连接在稳压块上。

进一步的，高压保护电路为防浪涌和限压保护电路，其包括压敏电阻、放电管、阻波电阻和双向稳压管。

进一步的，能量泄放电路包括稳压二极管、偏置电阻、肖特基二极管、MOS开关管和泄放电阻。