[实用新型]一种WSN母线测温节点电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，具体是用于测量高压交流母线节点温度的电源。

背景技术

发电厂、交电站的高压开关柜是重要的电器设备，在设备长期运行过程中，开关柜　　中的母线接点、高压电缆接头等部位因老化或接触电阻过大而发热，使相邻的绝缘部件　　性能劣化，甚至击穿而造成事故，因此，必须采取有效措施监控母线温度。目前基本采用无线传输的方法，即WSN传输方法，实时监测高压线路发热情况，将采集到的母线温度等数据及其变化状况实时地传送到监控中心分析系统。然而，WSN母线温度监测系统要能够长期稳定运行，除了监测系统本身必须具备良好的稳定性外，如何为监测系统提供持续稳定可靠的电源也是整个系统的关键。

目前，专门用于交流母线热测量的电子仪器所用供电方式主要有：电池供电、激光供电、高压端取电。采用电池为WSN母线温度监测系统供电，虽然可以长时间对测温节点系统进行稳定可靠的供电，但是电池电量毕竟有限，一旦电量用完，就必须立即更换电池，未能从根本上解决监测系统的电源问题。采用激光为WSN母线温度监测系统供电时，激光二极管长时间工作在驱动电流较大的状态下，其工作寿命会迅速降低，一旦二极管出现故障会使整个系统无法正常工作。采用高压端取电为WSN母线温度监测系统供电时，将母线中工频交流电降压、整流、滤波成直流电源，通过闭环调节得到稳定直流源，用逆变器将其转换为高频交流电，用高压电缆构成多个隔离变压器的原边绕组，通过高压电缆将高频交流电源送至各个隔离变压器，各隔离变压器副边输出的高频交流电源经整流稳压滤波电路得到直流电源，虽然解决了监测系统的供电问题，但其先后经历了降压、交变直、稳压、直变交、交变直的过程，并且结构复杂，成本高，且直接从母线取电，安装不方便、不安全，而且起不到节能作用。

发明内容

本实用新型的目的是为克服现有WSN母线温度监测系统供电技术存在的不足之处而提供一种WSN母线测温节点电源装置，从交流母线周边交变磁场收集能量并转换为无线节点所需电源，就近取材，结构简单，节能又方便安全，较好地解决高压端供电的问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：本实用新型包含电流互感器和能量处理电路，电流互感器的引出线连接能量处理电路，电流互感器具有相同的半圆环状的第一坡莫合金骨架和第二坡莫合金骨架，第一坡莫合金骨架和第二坡莫合金骨架无缝连接构成一个圆环形骨架；在第一坡莫合金骨架上采用逆时针缠绕方式绕制第一线圈，在第二坡莫合金骨架上采用顺时针缠绕方式绕制第二线圈，第一线圈和第二线圈的两端引出线连接能量处理电路，能量处理电路连接无线测温节点。

所述能量处理电路包括依次连接的整流电路、第一滤波电路、稳压器以及第二滤波电路；第一线圈和第二线圈的两端引出线连接整流电路，稳压器的输出还连接线性充电器，线性充电器的输出连接锂电池，第二滤波电路以及锂电池的输出均连接无线测温节点。

本实用新型与已有技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型的交流母线无线测温节点所用电能直接取自交流母线周边交变磁场，利用从母线穿过的交流电在空心线圈中产生交变的磁场，切割线圈产生交变的电流，这样就取得了需要的交变电流，完成了能量收集，收集交变磁场能量并转换为节点用稳定电源，结构简单，无需更换电池，即节能又方便安全，解决了WSN无线测温节点的供电问题。

2、本实用新型的电流互感器的线圈骨架采用坡莫合金材料，坡莫合金的初始相对磁导率高，饱和磁感应强度最低，外界磁场撤离后没有剩磁，损耗少。

3、本实用新型的圆形电流互感器采用可拆卸的两个骨架结构，这样在安装时可以不拆卸母线，直接套装在母线上，能够方便、迅速和稳固地实现节点电源的拆装。

4、本实用新型的供电电源装有备用的锂电池，正常状态时锂电池储电，当一次侧母线电流过小时启用锂电池供电，解决了一次侧电流过小产生的供电死区问题，确保无线测温节点在测量和传输母线温度时可以持续可靠稳定的工作而不会因为电源电量不足导致节点无法工作。

5、与常规硅钢材料和铁氧体优异的典型磁性能相比，本实用新型有较高的温度稳定性和时效稳定性，测量范围宽，精度高，稳定可靠，响应频带宽。

附图说明

图1是本实用新型的应用外观图；

图2是图1中电流互感器的内部结构放大图；

图3是本实用新型的能量处理电路框图及其外接图；