高壓取電裝置與設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種直接從高壓輸電線路獲取電源的裝置。尤其是指一種通過電容分壓及開關電源電路從高壓線路獲取供計量，監控設備使用的弱電電源的高壓取電裝置。
【背景技術】
[0002]隨著技術的發展，新型一體化高壓電能表應用于高壓側直接電能計量。一體化高壓電能表安裝在高壓輸電線路上，其計量回路懸浮在高壓側。如何給一體化高壓電能表供電是系統的一個關鍵技術問題。在野外環境下，可能的取電方式包括太陽能供電，感應取電，聞壓電容分壓取電。
[0003]對太陽能供電，電能計量儀表必須24小時不間斷供電。而日照不足，外界環境溫度變化、季節變化等因素都會導致供電出現問題。所以不能采用。
[0004]對于采用電流互感器的感應取電方式。其不利之處在于當輸電線路空載或電流較小時，其供電不足以滿足電能表系統運行及數據傳輸的需要。因此也不是最好的取電方式。
[0005]采用高壓電容分壓器直接從高壓線路取電的方法穩定可靠，不受外部環境影響，不受負載電流影響，在寬的電壓范圍內均能保證持續供電。因此是一種合理且可行的方式。
【發明內容】
[0006]針對上述要求，本發明旨在從高壓輸電線路獲取可靠的弱電電源以解決高壓電能表的供電問題。
[0007]為實現上述技術目的，本發明的技術方案是:一種從高壓輸電線路獲取電源的裝置，包括電容分壓及浪涌保護電路、整流電路、電壓鉗位及能量泄放電路、過壓檢測電路、降壓DC-DC及啟動控制電路，殼體。
[0008]技術方案1:高壓取電裝置，包括了:高壓電容分壓及浪涌保護電路，用于從高壓母線上分得滿足后級DC-DC轉換電路所需的直流電壓；整流電路，連接所述高壓電容分壓及浪涌保護電路的輸出端以輸出直流電壓；以及降壓DC-DC及啟動控制電路，連接所述整流電路并輸出與高壓等電位的直流供電電壓供給后級負載使用；其中所述的高壓電容分壓及浪涌保護電路具有:高壓電容分壓器，其兩端連接在高壓母線的兩相線之間；浪涌保護電路，并接于所述高壓電容分壓器的分壓輸出，此分壓輸出經整流電路變成直流電壓輸出。
[0009]在一個實施例中，所述高壓取電裝置進一步包括:電壓鉗位及能量泄放電路，連接至所述整流電路與降壓DC-DC及啟動控制電路之間；以及過壓檢測電路，連接于所述的電壓鉗位及能量泄放電路，其中所述過壓檢測電路被配置為檢測所述降壓DC-DC及啟動控制電路中儲能電容上的電壓幅值，并輸出一個帶有滯環的控制信號以控制所述電壓鉗位及能量泄放電路的開啟/關閉。
[0010]在所述電壓鉗位及能量泄放電路中，通過大功率三極管和大功率電阻構成能量泄放機制。
[0011]技術方案2:高壓取電設備，將前述的高壓取電裝置設置于一個殼體內。
[0012]高壓電容分壓器的兩端并聯在高壓輸電線路的兩相之間，電容分壓后整流得到直流輸出，此直流輸出連接到降壓DC-DC及啟動控制電路的輸入給降壓DC-DC及啟動控制電路的儲能電容充電。帶滯環的過壓檢測電路對該儲能電容上的電壓進行檢測。當儲能電容上的電壓幅值高于上限門限時，當該儲能電容上的電壓幅值高于上限門限時，啟動能量泄放電路，此時整流電路的直流輸出經由能量泄放電路釋放而不再給降壓DC-DC及啟動控制電路中的儲能電容充電。直到該儲能電容的電壓幅值因負載消耗而減小到小于比較電壓下限門限時才關閉能量泄放電路。另外還并聯有瞬態抑制二極管以吸收瞬時的大脈沖功率，同時把電壓鉗制在DC-DC安全工作的最大輸入電壓以內。當啟動控制邏輯檢測到儲能電容上電壓超過啟動門限時啟動弱電電壓輸出供給負載。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型裝置的結構原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本實用新型一種從高壓線路獲取電源的裝置包括:電容分壓及浪涌保護電路1，整流電路2，電壓鉗位及能量泄放電路3，過壓檢測電路4，降壓DC-DC及啟動控制電路5。電容分壓電路及浪涌保護電路I的分壓電容并聯在高壓線路的兩相之間，分得的電壓經防浪涌保護使之處在安全范圍內，并連接到整流電路2得到直流電壓輸出。此直流電壓輸出連接到降壓DC-DC及電源啟動控制電路5將輸入電壓變換成需要的弱電電壓輸出供給負載。另外當過壓檢測電路4檢測到電壓過高時啟動電壓鉗位及能量泄放電路3釋放掉多余電能避免損壞DC-DC電路。其中高壓電容分壓及浪涌保護電路I用于從高壓母線上分得滿足后級DC-DC轉換電路所需的直流電壓。整流電路2連接所述高壓電容分壓及浪涌保護電路I的輸出端以輸出直流電壓，降壓DC-DC及啟動控制電路5連接所述整流電路2并輸出與高壓等電位的直流供電電壓供給后級負載使用。
[0015]其中，所述的高壓電容分壓及浪涌保護電路I具有:高壓電容分壓器，其兩端連接在高壓母線的兩相線之間；浪涌保護電路，并接于所述高壓電容分壓器的分壓輸出，此分壓輸出經整流電路2變成直流電壓輸出。在一個實施例中，進一步包括:電壓鉗位及能量泄放電路3，連接至所述整流電路2與降壓DC-DC及啟動控制電路5之間；以及過壓檢測電路4，連接于所述的電壓鉗位及能量泄放電路3，其中所述過壓檢測電路4被配置為檢測所述降壓DC-DC及啟動控制電路5中儲能電容上的電壓幅值，并輸出一個帶有滯環的控制信號以控制所述電壓鉗位及能量泄放電路3的開啟/關閉。
[0016]在一個實施例中，所述過壓檢測電路4被配置為:當所述儲能電容上的電壓幅值高于一個參比上限門限Vthem時，通過過壓檢測電路4啟動電壓鉗位及能量泄放電路3，此時所述整流電路2的直流輸出經由電壓鉗位及能量泄放電路3釋放而不再給降壓DC-DC及啟動控制電路5中的儲能電容充電，直到該儲能電容的電壓幅值小于一個參比下限門限Vthed2時關閉電壓鉗位及能量泄放電路3。
[0017]在所述電壓鉗位及能量泄放電路3中，通過大功率三極管和大功率電阻構成能量泄放機制。
[0018]在一個實施例中，從高壓線路獲取弱電電源的裝置設置于一個殼體內。
[0019]一種從高壓線路獲取弱電電源的方法，其特征在于所述的方法包括步驟:通過高壓電容分壓及浪涌保護電路I從高壓母線上分得滿足后級DC-DC轉換電路所需的直流電壓；通過降壓DC-DC及啟動控制電路5對此所述直流電壓進行降壓變換以輸出弱電供電電壓。
[0020]在所述高壓電容分壓及浪涌保護電路I與降壓DC-DC及啟動控制電路5之間連接有整流電路2以產生直流電壓給所述的降壓DC-DC及啟動控制電路5。
[0021]所述的高壓電容分壓及浪涌保護電路I具有:高壓電容分壓器，其兩端連接在高壓母線的兩相線之間；以及浪涌保護電路，并接于所述高壓電容分壓器的分壓輸出，此分壓輸出經整流電路2變成直流電壓輸出。在一個實施例中，進一步包括:通過所述過壓檢測電路4檢測所述降壓DC-DC及啟動控制電路5中儲能電容上的電壓幅值，并輸出一個帶有滯環的控制信號以控制所述電壓鉗位及能量泄放電路3的開啟/關閉。
[0022]當所述儲能電容上的電壓幅值高于一個參比上限門限Vthkdi時，通過過壓檢測電路4啟動電壓鉗位及能量泄放電路3，此時所述整流電路2的直流輸出經由電壓鉗位及能量泄放電路3釋放而不再給降壓DC-DC及啟動控制電路5中的儲能電容充電，直到該儲能電容的電壓幅值小于一個參比下限門限Vthed2時關閉電壓鉗位及能量泄放電路3。
【主權項】
1.高壓取電裝置，其特征在于包括了: 高壓電容分壓及浪涌保護電路(I)，用于從高壓母線上分得滿足后級DC-DC轉換電路所需的直流電壓； 整流電路(2)，連接所述高壓電容分壓及浪涌保護電路(I)的輸出端以輸出直流電壓；以及降壓DC-DC及啟動控制電路(5)，連接所述整流電路(2)并輸出與高壓等電位的直流供電電壓供給后級負載使用；其中所述的高壓電容分壓及浪涌保護電路(I)具有: 高壓電容分壓器，其兩端連接在高壓母線的兩相線之間； 浪涌保護電路，并接于所述高壓電容分壓器的分壓輸出，此分壓輸出經整流電路(2)變成直流電壓輸出。
2.根據權利要求1所述的高壓取電裝置，其特征在于進一步包括:電壓鉗位及能量泄放電路(3)，連接至所述整流電路(2)與降壓DC-DC及啟動控制電路(5)之間；以及 過壓檢測電路(4)，連接于所述的電壓鉗位及能量泄放電路(3)，其中所述過壓檢測電路(4)被配置為檢測所述降壓DC-DC及啟動控制電路(5)中儲能電容上的電壓幅值，并輸出一個帶有滯環的控制信號以控制所述電壓鉗位及能量泄放電路(3)的開啟/關閉。
3.根據權利要求2所述的高壓取電裝置，其特征在于:在所述電壓鉗位及能量泄放電路(3)中，通過大功率三極管和大功率電阻構成能量泄放機制。
4.高壓取電設備，其特征在于:將權利要求1至3之任一項所述的高壓取電裝置設置于一個殼體內。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓取電裝置與設備，該裝置包括高壓電容分壓及浪涌保護電路，從高壓母線上分得滿足后級DC-DC轉換電路所需的直流電壓；連接所述高壓電容分壓及浪涌保護電路的整流電路，輸出直流電壓；以及連接所述整流電路的降壓DC-DC及啟動控制電路，并輸出與高壓等電位的直流供電電壓供給后級負載使用；其中所述的高壓電容分壓及浪涌保護電路具有：高壓電容分壓器和浪涌保護電路。該裝置成功地解決了直接應用于高壓側計量，監測的設備的供電問題。本實用新型進一步涉及一種將高壓取電裝置設置于殼體內的高壓取電設備。
【IPC分類】H02H9-04, H02M1-32, H02M7-04
【公開號】CN204334348
【申請號】CN201420580650
【發明人】王新建
【申請人】華立儀表集團股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年10月10日