專利名稱：10kv電子式計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電源的技術(shù)，尤其是 在沒(méi)有常規(guī)供電電源即沒(méi)有電力變壓器的場(chǎng)合下，可從IOKV電力系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)換為電子式 電能計(jì)量系統(tǒng)所需的穩(wěn)定工作電源，即高壓取能技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，公知的高壓取能技術(shù)有幾種類型1、電流互感器式，即在高壓母線上安裝特 制的電流互感器，當(dāng)高壓母線上有電流通過(guò)時(shí)，電流互感器的二次測(cè)即有電功率輸出，從而 取得需要的工作電源。但該方法的主要缺點(diǎn)是所取得的工作電源很不穩(wěn)定，即當(dāng)母線上的 電流在幾安培至上千安培的大范圍變化時(shí)，輸出功率變化幅度太大、輸出不穩(wěn)定。雖然在 輸出功率太大時(shí)采用穩(wěn)壓技術(shù)，但功耗會(huì)增大，特別是當(dāng)母線電流小至幾安培時(shí)，輸出功率 難以滿足需要，不能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，為解決此問(wèn)題，雖然可以增加充電電池，由此不僅 增加成本體積，同時(shí)充電電池的壽命問(wèn)題將導(dǎo)致維護(hù)工作的難度；2、電容分壓式，該方法的 主要缺點(diǎn)是高壓與用電點(diǎn)之間有電的直接連接，高電壓隔離難度大，缺乏安全性及電磁兼 容不易達(dá)標(biāo)；3、太陽(yáng)能供電方式，該方法的主要缺點(diǎn)是效率低和電源的穩(wěn)定性差，在光照不 足，多目無(wú)光及太陽(yáng)能電池板積累嚴(yán)重污垢時(shí)電源輸出功率無(wú)法保證，如果增加蓄電池，蓄 電池的壽命又帶來(lái)維護(hù)的困難；4、激光供電方式，該方法主要缺點(diǎn)是造價(jià)太高且所提供的 電功率有限；還有微波及超聲波供能方式，微波主要缺點(diǎn)是天線絕緣及微波對(duì)電力系統(tǒng)的 數(shù)字信號(hào)的干擾可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行；超聲波現(xiàn)在只是處在概念的水平，遠(yuǎn)未達(dá) 到實(shí)用化程度。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的幾種高壓取能技術(shù)穩(wěn)定性差、安全性不高和電磁兼容不好的缺 點(diǎn)，本發(fā)明提供一種高壓取能技術(shù)，即IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)，該技術(shù)所提 供的電源，不僅穩(wěn)定，而且安全性和電磁兼容性好，不存在現(xiàn)有高壓取能技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在澆注的絕緣材料中，干式高壓電 容的一端連接一根IOKV的高壓絕緣導(dǎo)線，該高壓導(dǎo)線的另一端與IOKV系統(tǒng)的高壓線連接， 干式高壓電容的另一端與變壓器一次測(cè)線圈的一端連接，變壓器一次測(cè)線圈的另一端與大 地連接，即干式高壓電容與變壓器的一次測(cè)線圈串聯(lián)接入高壓電路，變壓器一次測(cè)線圈的 兩端接入一只高壓壓敏電阻保護(hù)元件，變壓器的二次測(cè)線圈跨接一只低壓壓敏電阻，同時(shí) 還與交流濾波與整流單元連接，交流整流濾波輸出單元再與開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊的輸入端 連接，穩(wěn)壓模塊穩(wěn)定的電壓輸出端再與電子式電能計(jì)量線路板連接。電路全部接通后，因干 式高壓電容容量很小，阻抗很大，IOKV高壓主要由干式高壓電容限制，即在高壓電容上形成 大的壓降，高壓電容中流過(guò)很小的電流，而變壓器一次測(cè)線圈所承受的電壓較小，通入的電 流與干式高壓電容中的電流值相同，由于變壓器的一次測(cè)線圈的匝數(shù)較多，而變壓器二次 測(cè)線圈的匝數(shù)很少，根據(jù)變壓器原理，變壓器的匝數(shù)與電流成反比，相同功率下，匝數(shù)越少，通過(guò)的電流越大，于是匝數(shù)少的變壓器的二次測(cè)線圈得到了所需要的較大的電流，同時(shí)，在 變壓器一、二次測(cè)線圈之間有很好的絕緣材料的隔離，變壓器的一、二次測(cè)線圈之間不存 在電路的直接連接，不僅安全性很高，同時(shí)電磁兼容的條件也容易滿足，電容器與變壓器結(jié) 合起來(lái)的高壓取能技術(shù)，是綜合了電容能大幅度降低電壓和變壓器變流及變壓器的一、二 次側(cè)線圈間絕緣隔離的各自優(yōu)勢(shì)而組成的一種新式高壓取能技術(shù)，其性能是避開(kāi)了電容與 變壓器各自的弱點(diǎn)而集中了各自的優(yōu)勢(shì)的結(jié)果。變壓器一、二次測(cè)線圈接入的壓敏電阻保 護(hù)元件可提高變壓器及其負(fù)載的安全性，交流濾波電路的接入可進(jìn)一步提高電源的電磁兼 容性和工作的穩(wěn)定性。本發(fā)明的有益效果是，在沒(méi)有常規(guī)電源即沒(méi)有電力變壓器的場(chǎng)合，可以由IOKV的 高壓上取出安全、穩(wěn)定、滿足電動(dòng)率需要和電磁兼容效果好的電子式電能計(jì)量系統(tǒng)工作電 源。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的原理圖。圖2是IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)的實(shí)施例縱剖面構(gòu)造及整體電路連 接圖。圖3是變壓器一次側(cè)線圈單元的剖面圖。圖中1、10KV高壓絕緣線，2、干式高壓電容，3、高壓壓敏電阻，4、變壓器一次測(cè)線 圈，5、接地端，6，變壓器二次測(cè)線圈，7、低壓壓敏電阻，8、交流濾波整流單元，9、開(kāi)關(guān)式直流 穩(wěn)壓模塊，10、穩(wěn)壓模塊輸出端，11、澆注的絕緣材料，12、同軸連接器，13、交流電輸出連接 導(dǎo)線14、接線端子，15、電子式電能計(jì)量線路板。
具體實(shí)施例方式在圖1中，IOKV高壓絕緣線(1)、干式高壓電容(2)與變壓器的一次測(cè)線圈⑷串 聯(lián)，且變壓器一次測(cè)線圈(4)的另一端與接地端(5)連接，變壓器一次側(cè)線圈(4)的兩端跨 接一只高壓壓敏電阻(3)，變壓器二次側(cè)線圈(6)的輸出端接交流濾波整流單元(8)，低壓 壓敏電阻(7)跨接在變壓器二次側(cè)線圈(6)的兩端，交流濾波整流單元(8)的輸出端與開(kāi) 關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊(9)的輸入端連接，且該模塊(9)的穩(wěn)定電壓由輸出端(10)引出。通常 干式高壓電容(2)的容抗應(yīng)是變壓器一次測(cè)線圈感抗的幾倍，以使干式高壓電容(2)上的 電壓高于變壓器一次側(cè)線圈(4)上電壓的幾倍，為提高干式高壓電容(2)的耐壓能力，要用 幾只電容器串聯(lián)，為提高變壓器一次測(cè)線圈(4)工作的可靠性，該線圈由若干段串聯(lián)組成， 高壓壓敏電阻和低壓壓敏電阻的耐壓值是其所接入電路額定電壓的2-2. 2倍，為保證變壓 器的運(yùn)行安全和減小體積，其鐵心采用0.2厚的冷軋取向硅鋼片或玻莫合金，開(kāi)關(guān)式直流 穩(wěn)壓模塊(9)的輸入端穩(wěn)壓范圍要寬。在圖2所示實(shí)施例中，在澆注的絕緣材料(11)內(nèi)，干式高壓電容(2)由3只串聯(lián) 組成，串聯(lián)后的兩端，一端接有一根IOKV高壓絕緣線(1)并穿出絕緣材料(11)，另一端分別 接變壓器一次測(cè)線圈的上端繞阻單元和高壓壓敏電阻(3)的一端，該壓敏電阻(3)的另一 端與接地端(5)的螺絲連接。變壓器的鐵芯為CD型，變壓器的一次側(cè)線圈(4)由上、下兩
4個(gè)繞組單元組成，兩個(gè)繞組單元串聯(lián)連接，每個(gè)繞組單元由4槽相互串聯(lián)連接的線圈組成， 如圖3所示，變壓器一次側(cè)線圈分單元、分槽分布能提高變壓器運(yùn)行的可靠性。變壓器二次 側(cè)線圈(6)繞在一次側(cè)線圈(4)下繞組單元的中間兩個(gè)槽線圈的外面，并且一、二次測(cè)線圈 間墊有絕緣層，變壓器二次側(cè)線圈(6)的出線端與同軸連接器(12)連接，同時(shí)，該連接器 (12)在澆注絕緣材料的下端，并由連接器(12)引出連接線(13)，連接線(13)的另一端與 電子式電能計(jì)量線路板(15)上的接線端子(14)連接，接線端子(14)與交流濾波整流單元 (8)連接，該單元(8)再與開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊(9)連接，該模塊(9)由其輸出端(10)提 供電子式電能計(jì)量線路板(15)所需的穩(wěn)定直流電源，同時(shí)模塊(9)的輸入電壓允許范圍要 寬，主要器件參數(shù)，干式高壓電容(2)等效電容量為4500PF，耐壓為AC18000V，變壓器一次 側(cè)線圈(4)采用<2 0. 12漆包線，繞16000圈，二次側(cè)線圈(6)采用<2 0. 51漆包線，繞87圈， 開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊(9)的輸入電壓范圍DC9V 36V，輸出DC5V，10W,電路全部接通后，在 模塊(9)的輸出端可得到5V，IOW的直流電源。
權(quán)利要求
一種10KV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)，即高壓取能技術(shù)，在澆注絕緣材料中，10KV高壓絕緣線，干式高壓電容器，變壓器一次測(cè)線圈，順序串聯(lián)連接，10KV高壓線的另一端接10KV電力系統(tǒng)的高壓線，變壓器一次測(cè)線圈的另一端接大地，變壓器的一、二次側(cè)線圈之間墊有絕緣材料，二次測(cè)線圈輸出端與交流濾波及整流單元連接，該單元再與直流穩(wěn)壓模塊連接，該模塊輸出電子式電能計(jì)量線路板需要的穩(wěn)定的直流電源，其特征是在澆注的絕緣材料中，10KV高壓絕緣線與干式高壓電容連接，高壓電容另一端與變壓器一次測(cè)線圈連接，一次測(cè)線圈另一端與大地連接，變壓器的二次測(cè)線圈與交流濾波整流單元連接，交流濾波整流單元與開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)，其特征是干式高壓 電容的一端接有一根IOKV高壓絕緣線并穿出絕緣材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)，其特征是干式高壓 電容由幾只串聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOKV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)，其特征是變壓器的 一次測(cè)線圈由上、下兩個(gè)繞組單元組成，每個(gè)繞組單元由若干個(gè)相互串聯(lián)連接的槽線圈組 成。全文摘要
在沒(méi)有常規(guī)電源的場(chǎng)合，提供一種10KV電子式電能計(jì)量系統(tǒng)的供電技術(shù)。它是在澆注的絕緣材料中，10KV高壓絕緣線、干式高壓電容、變壓器一次測(cè)線圈順序串聯(lián)連接，高壓線的另一端接10KV電力系統(tǒng)的高電壓，變壓器一次測(cè)線圈的另一端接大地，變?cè)谄鞯亩螠y(cè)線圈依次接入交流濾波整流單元和開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊，并在變壓器的一、二次測(cè)線圈兩端分別跨接有高壓壓敏電阻和低壓壓敏電阻，在開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓模塊的輸出端可得到安全、穩(wěn)定、可靠滿足電功率需要和電磁兼容性能好的直流工作電源，以供電子式互感器和電子式電能計(jì)量線路板工作。
文檔編號(hào)H02M7/02GK101902132SQ20091014345
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者王樹(shù)真, 陳永山 申請(qǐng)人:廊坊高山電子科技有限公司