[发明专利]一种等电位寄生电源电压、电流互感器组合装置及其工作方法

权利要求书

1.一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，包括：等电位寄生直流稳压电源、电场传感器、电流互感器、单片机、光纤耦合器、光纤；

用电流互感器做寄生电流源，将所感应的电流进行全波整流成100Hz直流脉冲，经过限幅后，给充电电池充电，成为等电位寄生直流稳压电源，将等电位寄生直流稳压电源的负极连接高压线，电场传感器、电流互感器的传感信号分别经运算放大器整理为0-5V标准电压，发送至单片机的A/D1口、A/D2口进行模数转换；所述单片机将A/D1口、A/D2口的模数转换的数据进行数字滤波，滤除相间干扰，并根据U＝Ed计算出电压数据，从I/O口送至光纤耦合器，由光纤将数据隔离送到地面设备，U为相线电动势，E为电场强度，d为电容极间距离。

2.根据权利要求1所述的一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，所述电流传感器采用锰铜板电阻型电流传感器或电磁线圈式电流传感器。

3.根据权利要求2所述的一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，所述等电位寄生直流稳压电源包括带中间抽头的低压的电流互感器CT1、整流二极管D1、整流二极管D2、5.5V稳压二极管DW、三极管Q1、充电二极管D3、5V充电电池DC、滤波电容C1、滤波电容C2，所述电流互感器CT1中间抽头接高压线，另外两端分别接整流二极管D1、整流二极管D2的一端，整流二极管D1的另一端与整流二极管D2的另一端、5.5V稳压二极管DW的一端、三极管Q1的集电极、充电二极管D3的一端连接，D3的另一端连接5V充电电池DC的正极、滤波电容C1的一端、滤波电容C2的一端，5.5V稳压二极管DW的另一端与三极管Q1的基极相连，滤波电容C1的另一端、滤波电容C2的另一端、5V充电电池DC的负极、三极管Q1的发射极连接到一起接到高压线上。

4.根据权利要求3所述的一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，所述电流互感器包括设有0接点、1接点、2接点三个接点的锰铜板电阻型电流传感器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3；电阻R1的一端连接所述锰铜板电阻型电流传感器的0接点，电阻R1的另一端连接运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3的一个输入端，电阻R2的一端连接所述锰铜板电阻型电流传感器的1接点，电阻R2的另一端接电阻R3的一端以及运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3的另一输入端，电阻R3的另一端连接运算放大器U1的输出端、单片机的A/D1口；电阻R4的一端连接所述锰铜板电阻型电流传感器的2接点，电阻R4的另一端连接电阻R5的一端、运算放大器U2的一输入端，电阻R5的另一端连接运算放大器U2的输出端、单片机的A/D2口。

5.根据权利要求4所述的一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，所述电场传感器包括与锰铜板电阻型电流传感器一体的平行板电容、电阻R6、电阻R7；平行板电容的另一极接点3连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电阻R7的一端、运算放大器U3的一个输入端，电阻R7的另一端接运算放大器U3的输出端和单片机的A/D3口。

6.根据权利要求5所述的一种等电位寄生电源智能中高压PT、CT组合装置，其特征在于，所述光纤耦合器包括第一光纤耦合器、第二光纤耦合器，所述光纤包括第一光纤、第二光纤；所述单片机将A/D模数转换的数据进行数字滤波，滤除相间干扰、电流量程处理，根据U＝Ed计算出电压数据，并将电流数据由I/O1口送至第一光纤耦合器，通过第一光纤隔离传送到地面设备，同样，将电压数据通过I/O2口送至第二光纤耦合器，通过第二光纤隔离传输到地面设备。

7.权利要求6所述的等电位寄生电源中高压电压、电流传感器组合装置的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)将电流互感器CT1从高压线上感应的电流经整流二极管D1、整流二极管D2整流，由5.5V稳压二极管DW、三极管QI限幅给5V充电电池DC充电，成为5V直流稳压电源，将5V充电电池DC的负极接高压线成为以高压线为参考零电位的等电位寄生直流稳压电源；

(2)锰铜板电阻型电流传感器分0接点、1接点、2接点，0接点是参考点，电流通过锰铜板电阻型电流传感器时在1接点和2接点各自生成电压信号，两个电压信号分别由运算放大器U1和运算放大器U2整理为0—5V后，送单片机A/D1口、A/D2口进行模数变换，单片机判断量程并将判定选择的数据由I/O1口发送至第一光纤耦合器，由第一光纤隔离传送送到地面设备，完成电流变送功能；

(3)在等电位寄生直流稳压电源的支持下,以锰铜板电阻型电流传感器为一极的平行板电容的另一极感应的电荷，经运算放大器U3整理成0—5V的电场信号，发送至单片机A/D3口进行模数转换，单片机实行数字滤波，滤除相间干扰后再根据U＝Ed算出电压值V，由I/O2口发送至第二光纤耦合器，由第二光纤隔离传送到地面设备。