[发明专利]一种用于3芯统包电缆的互感取电装置及取电方法

说明书

本发明公开了一种用于3芯统包电缆的互感取电装置及方法，所述装置包括电流互感器，用于获取穿过其磁芯的高压电缆上的感应电流，还包括：整流单元、储能单元、控制单元、输入调节单元和输出调节单元，所述电流互感器、整流单元、储能单元和所述控制单元依次连接，所述输入调节单元与所述整流单元、所述控制单元均连接，所述输出调节单元与所述储能单元、所述控制单元均连接。本发明可以有效解决取电电路在小电流状况下输出功率不足、在大电流情况下发热这两个问题。

技术领域

本发明涉及高压电力电缆取电领域，具体涉及一种用于3芯统包电缆的互感取电装置及方法。

背景技术

随着城市化建设的快速发展，高压电缆已经成为电网的主要组成部分，对其运行状况进行在线监控成为提高电网可靠性的重要环节。在电缆运行监控系统中，供电电源的设计是其中的一个难点。如在地下井道或偏远地区一般不能提供220V交流市电，而采用光伏电池板供电受外部天气的影响太大，只有采用互感器从高压电缆上直接取电是一种较为可靠的供电方式。然而，高压输电线路的电流波动很大，传统的电流互感器取电装置在输电线路电流小时，不能从输电线路上获得足够的输出电压和功率，难以维持对监控设备的正常供电；在输电线路电流较大时，传统电流互感器的磁芯将进入饱和状态，引起磁芯发热，影响电缆绝缘层的寿命。因此，解决取电电路在小电流状况下输出较大功率、在大电流情况下不发热这两个问题，成为取电装置设计的关键。

专利号为200910045470.9的中国专利公开了一种从高压电缆取电的装置，其包括电流互感器，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，所述高压保护电路为防浪涌和现压保护电路，其包括压敏电阻、放电管、阻波电阻、电容和双向稳压管，电流互感器的两个输出端先并联一个压敏电阻，在并联一个放电管，放电管的中间段接保护地，另外两个输出端各串接阻波电阻，然后再并联一个第一双向稳压管，同时电流互感器的两个输出端再各接一个电容到保护地，第一双向稳压管的两端分别接一个第二和第三双向稳压管到保护地。该装置通过设置能量泄放电路将获得的过量功率通过泄放电阻消耗，造成了能量的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于3芯统包电缆的互感取电装置，实现了小电流大功率不发热取电。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于3芯统包电缆的互感取电装置，包括电流互感器，用于获取穿过其磁芯的高压电缆上的感应电流，还包括：

整流单元，用于对电流互感器取电绕组中产生的交变电流互感器取电电动势进行整流；

储能单元，用于储存经整流单元整流的电流互感器取电绕组中的电能；

控制单元，用于比较储能单元的储能电压与基准电压并根据比较输出控制信号；

输入调节单元，用于根据控制单元的控制信号对所述电流互感器取电电动势进行输入耗能调节；

输出调节单元，用于根据控制单元的控制信号对储能电能进行输出调节；

所述电流互感器、整流单元、储能单元和所述控制单元依次连接，所述输入调节单元与所述整流单元、所述控制单元均连接，所述输出调节单元与所述储能单元、所述控制单元均连接。

进一步的，所述整流单元与所述输入调节单元合并，采用两个二极管和两个功率管实现。

再进一步的，所述整流单元的所述二极管采用MOSFET管的寄生二极管。

进一步的，所述储能单元包括储能电容。

进一步的，所述控制单元包括单片机和开关电源中的至少一种。