用于高压输电线路上的感应取电装置.doc

用于高压输电线上的感应取电装置 技术领域 本发明涉及电工技术领域，具体是高压输电线上的感应取电装置高压输电线上的监控、监测等设备低压供电电源。 背景技术高压输电线路上常需要安装一些监控、监测设备，这些设备需要用到较低电压的稳压电源，如用到5V、6V、12V等电压，尽管这些设备耗电量不一定大，但却很不方便。 高压输电线路上电源一般有下解决办法：、太阳能电池板太阳能电池板长期工作一段时间就需要维护或更换，这在重要的输电线路上就需要停电，所以此种方法不可靠、通过光纤激光供电供电量小，激光发射器、光纤、光电转换器易老化，影响供电质量、利用高压输电线的电流进行感应取电，即利用电流互感器从高压输电线进行感应取电。电流互感器一次侧电流变化很大，从数安培到数千安培变化，电流互感器电源要考虑到线路的过电流短路电流等非正常因素，还必须保证电流互感器二次侧电流稳定可靠。 电流互感器有的特性：二次电流产生磁通会抵消一次电流产生的磁通，即产生去励作用。一次电流一定而二次侧电流增大时，其去励作用加强，使一次电流励磁磁通减小，二次侧感应电动势减小，二次线圈端电压降低。极端地，假如用理想的电流互感器，若互感器二次短路，那么电流互感器的接入与否对一次不产生影响（类似于理想变压器二次端开路），基于此，用电流互感器做电源宜用并联分流式稳压电路。如专利0”、名称为“从高压线上获取能量的低压电源”的中国专利即，线性分流电路，当电流互感器一次侧电流很大时，二次侧电流相应较大，需功率管分流的电流将较大，功计算W=UI，功率管功耗将很大，降低了电源的效率，烧毁功率管限制了该电源的适用范围。利用高压输电线电流进行感应取电高压输电线上的感应取电装置高压输电线上的感应取电装置高压输电线正常供电时，二次线圈两端产生感应电压，经整流D1隔离、工频滤波电容C5滤波后，对外输出电压。当高压输电线电流增大或外接负载减小时，会使对外输出电压升高，输出脉冲，使导通时间加长，分流的有效电流增加，使对外输出电压下降，综合作用效果使对外输出电压不致于升高过大，达到稳压的目的；当高压输电线电流减小或外接负增加时，情况正相反输出脉冲，导通时间，分流的有效电流，使对外输出电压，综合作用效果使对外输出电压不致于过大，达到稳压的目的由于整流用较大电容滤波（几百到数千微法）C5，整流二极管导通角变小，即整流二极管不是全周期导通的，分流分流的是整流后经大电容滤波后的电流，它不能正确地反馈到二次输出端，即不能形成有效的去励电流。接入二极管D1后，可将整流后的脉动电流跟滤波后的电流加以隔离，脉冲工作时，分流的是经整流后得到的正弦波的半周经大电容滤波的电流，由于开关频率比较高（数十千赫到数百千赫，后述实施例的工作频率为40kHz），分流电流波形的包络线为正弦波的半周，端电压波形（即二极管正端电压波形）的包络线亦为正弦波的半周参见附图（脉冲理想情况），反映到二次线圈中通过电流波形的包络线为完整的正弦波。前述得到了各波形包络线，它既有50Hz工频成分，也含有数十kHz的高频开关频率成分，接入一只对高频开关频率成分滤除容量取1μF左右，仅滤除高频开关频率成分，而对50Hz工频频率成分起不到滤波作用，就可使包络线变成很接近的实线，图。这样，二次线圈中通过的是较光滑的正弦波电流，可有效地达到去励作用，从而达到稳压输出的目的。需说明以下两点：一是为方便作图，正弦波跟开关脉冲波初相位有严格的关系，其实际中并不需存在此相位关系，且此相位关系对稳压性能不产生影响二是在实际中，由于存在上升和下降时间，同时驱动脉冲亦不是矩形脉冲波，得到的波形并非严格的矩形波，应呈现馒头形状，这正好可以减少矩形波的高次谐波对外形成干扰。本发明采用并联分流式稳压，加接隔离二极管，使脉动分流，当时，两端电压接近于电压的稳定值，而电流接近于零，功耗亦接近于零；当时，电流较大，但两端电压接近于零，功耗亦很小。因此可有效减少的功耗，发热少，效率高，的适应范围宽。高压输电线感应附图说明 图1本发明原理方框图电原理图本发明图 图本发明图 图中：1-可开闭式环状铁心；2-高压输电线；3-二次线圈。 具体实施 如图1所示，用于高压输电线上的感应取电装置应选用导通电阻小工作电流大开关特性好的大功率管功率场效应管IRFP250N功率场效应管IRFP250N功率场效应管IRFP250N基本参数如下：最高工作电压200v，最大工作电流30A，导通电阻0.075Ω，开通时间14nS，关断时间41nS，最高开关频率100kHz。NPN型三级管Q1，高性能固定频率电流模式控制器UC3843属于最常用的开关电源驱动器，外围元件少，驱动电流大，脉冲占空比变化范围大，可达0-96%，将其用到本发明中，可适应输电线路大范围的电流变化。8脚双列直插封装的各脚功能：可对外提供5v2