[发明专利]一种用于电力二次设备内信号隔离高频干扰抑制电路

说明书

本发明公开了一种用于电力二次设备内信号隔离高频干扰抑制电路，包括依次连接的第一抑制电路、信号调理单元、信号隔离单元和第二抑制电路，第二抑制电路输出端与二次设备内部控制系统连接。第一抑制电路、第二抑制电路为接地的至少二级高频共模滤波电路。信号调理单元用于模拟信号或数字信号的电平转换与滤波。信号隔离单元包括隔离电源与信号隔离器件，用于外界信号的隔离传输；隔离电源向信号隔离器件的输入端电路提供电源。采用本发明，能够降低外界输入的高频干扰信号对输出侧二次设备内控制系统的影响，提高二次设备的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种高频干扰抑制电路，尤其涉及一种信号隔离传输回路中，抑制输入侧高频干扰信号对输出侧控制系统产生影响的电路。

背景技术

电力二次设备是对电力一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备，通过对电力一次设备的电压、电流、开关状态、环境状态等信号量进行采集与逻辑计算，实现对电力一次设备状态的监测和控制。能否准确采集各类信号量，直接关系到电力二次设备对电力一次设备的监控是否正确，并影响电力系统运行的安全度与稳定性。

为了提高电力二次设备在复杂的运行环境中的抗干扰能力，设备内部控制系统多采用浮地系统。当外部信号接入设备时，先进行信号隔离，再送到内部控制系统进行采集。电力二次设备接入的信号主要来源于各类一次设备或其他二次设备，在实际信号线路铺设时，容易耦合到各种频率在几百KHz到几十MHz的高频共模干扰信号。

现有信号隔离回路的防护技术，为防止隔离器件或输出侧器件的损坏，主要采用对输入侧的差模干扰防护和/或共模干扰防护的技术措施，但都没有考虑到上述高频共模干扰信号能通过信号隔离器件原副边的寄生电容耦合到输出侧，对设备内部控制系统产生影响，干扰严重时甚至可以导致设备工作异常或损坏。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于电力二次设备内信号隔离高频干扰抑制电路，能够降低信号隔离回路输入侧的高频共模干扰信号对输出侧二次设备内控制系统的影响，提高二次设备的稳定性和可靠性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电力二次设备内信号隔离高频干扰抑制电路，包括依次连接的第一抑制电路、信号调理单元、信号隔离单元和第二抑制电路。

上述用于电力二次设备内信号隔离高频干扰抑制电路的输入侧、输出侧均设有接地的抑制电路，用于抑制高频干扰信号。上述信号调理单元输入端连接第一抑制电路，该信号调理单元输出端与上述信号隔离单元输入端连接；该信号隔离单元输出端连接第二抑制电路，第二抑制电路输出端与二次设备内部控制系统连接。第一抑制电路包括依次并联连接的限压元件、第一电容和第二电容，该限压元件第一端、第一电容第一端和第二电容第一端与信号隔离高频干扰抑制电路的输入侧连接，第一电容和第二电容中间连接有第一阻抗元件，该第一阻抗元件第一端和第一电容第一端连接，第一阻抗元件第二端与第二电容第一端连接，限压元件第二端、第一电容第二端和第二电容第二端连接后，其公共端接地。

优选的，上述第一电容大于第二电容；电容选用高压瓷片电容，其高频下的ESR低、阻抗谐振点高、滤波效果佳。

优选的，上述抑制电路为二级高频共模滤波电路，从外部输入的高频干扰信号首先经过第一电容，将大部分干扰信号抑制后，再由第一阻抗元件和第二电容按照阻抗比例衰减。在第一阻抗元件和第二电容构成的滤波电路中，第二电容的容抗很小，与第一阻抗单元构成一个分压电路，对交流电的分压衰减量很大，实现滤波目的；第二电容对直流电具有隔直作用，第二电容与第一阻抗元件构成的分压电路对直流不存在分压衰减的作用，直流电通过第一阻抗单元输出。

上述信号调理单元用于信号隔离前的电平、逻辑转换，其输入端设有第一抑制电路，其第二端与信号隔离单元输入端连接。