[发明专利]10KV电子式计量系统的供电技术

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种为10KV电子式电能计量系统提供稳定工作电源的技术，尤其是在没有常规供电电源即没有电力变压器的场合下，可从10KV电力系统直接转换为电子式电能计量系统所需的稳定工作电源，即高压取能技术。 

背景技术

目前，公知的高压取能技术有几种类型：1、电流互感器式，即在高压母线上安装特制的电流互感器，当高压母线上有电流通过时，电流互感器的二次测即有电功率输出，从而取得需要的工作电源。但该方法的主要缺点是所取得的工作电源很不稳定，即当母线上的电流在几安培至上千安培的大范围变化时，输出功率变化幅度太大、输出不稳定。虽然在输出功率太大时采用稳压技术，但功耗会增大，特别是当母线电流小至几安培时，输出功率难以满足需要，不能保证系统正常运行，为解决此问题，虽然可以增加充电电池，由此不仅增加成本体积，同时充电电池的寿命问题将导致维护工作的难度；2、电容分压式，该方法的主要缺点是高压与用电点之间有电的直接连接，高电压隔离难度大，缺乏安全性及电磁兼容不易达标；3、太阳能供电方式，该方法的主要缺点是效率低和电源的稳定性差，在光照不足，多目无光及太阳能电池板积累严重污垢时电源输出功率无法保证，如果增加蓄电池，蓄电池的寿命又带来维护的困难；4、激光供电方式，该方法主要缺点是造价太高且所提供的电功率有限；还有微波及超声波供能方式，微波主要缺点是天线绝缘及微波对电力系统的数字信号的干扰可能导致电力系统非正常运行；超声波现在只是处在概念的水平，远未达到实用化程度。 

发明内容

为了克服现有的几种高压取能技术稳定性差、安全性不高和电磁兼容不好的缺点，本发明提供一种高压取能技术，即10KV电子式电能计量系统的供电技术，该技术所提供的电源，不仅稳定，而且安全性和电磁兼容性好，不存在现有高压取能技术的缺点。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在浇注的绝缘材料中，干式高压电容的一端连接一根10KV的高压绝缘导线，该高压导线的另一端与10KV系统的高压线连接，干式高压电容的另一端与变压器一次测线圈的一端连接，变压器一次测线圈的另一端与大地连接，即干式高压电容与变压器的一次测线圈串联接入高压电路，变压器一次测线圈的两端接入一只高压压敏电阻保护元件，变压器的二次测线圈跨接一只低压压敏电阻，同时还与交流滤波与整流单元连接，交流整流滤波输出单元再与开关式直流稳压模块的输入端连接，稳压模块稳定的电压输出端再与电子式电能计量线路板连接。电路全部接通后，因干式高压电容容量很小，阻抗很大，10KV高压主要由干式高压电容限制，即在高压电容上形成大的压降，高压电容中流过很小的电流，而变压器一次测线圈所承受的电压较小，通入的电流与干式高压电容中的电流值相同，由于变压器的一次测线圈的匝数较多，而变压器二次测线圈的匝数很少，根据变压器原理，变压器的匝数与电流成反比，相同功率下，匝数越少，通过的电流越大，于是匝数少的变压器的二次测线圈得到了所需要的较大的电流，同时，在变压器一、二 次测线圈之间有很好的绝缘材料的隔离，变压器的一、二次测线圈之间不存在电路的直接连接，不仅安全性很高，同时电磁兼容的条件也容易满足，电容器与变压器结合起来的高压取能技术，是综合了电容能大幅度降低电压和变压器变流及变压器的一、二次侧线圈间绝缘隔离的各自优势而组成的一种新式高压取能技术，其性能是避开了电容与变压器各自的弱点而集中了各自的优势的结果。变压器一、二次测线圈接入的压敏电阻保护元件可提高变压器及其负载的安全性，交流滤波电路的接入可进一步提高电源的电磁兼容性和工作的稳定性。 

本发明的有益效果是，在没有常规电源即没有电力变压器的场合，可以由10KV的高压上取出安全、稳定、满足电动率需要和电磁兼容效果好的电子式电能计量系统工作电源。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的原理图。 

图2是10KV电子式电能计量系统的供电技术的实施例纵剖面构造及整体电路连接图。 

图3是变压器一次侧线圈单元的剖面图。 

图中1、10KV高压绝缘线，2、干式高压电容，3、高压压敏电阻，4、变压器一次测线圈，5、接地端，6，变压器二次测线圈，7、低压压敏电阻，8、交流滤波整流单元，9、开关式直流稳压模块，10、稳压模块输出端，11、浇注的绝缘材料，12、同轴连接器，13、交流电输出连接导线14、接线端子，15、电子式电能计量线路板。 

具体实施方式