專利名稱：從高壓線路取電流的直流穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于高壓線路上、為高壓線路有關(guān)故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸裝置 供電的直流穩(wěn)壓電源。具體的說(shuō)是采用從高壓線路上取電流、再變換為電壓、經(jīng)穩(wěn)壓管和穩(wěn) 壓器綜合穩(wěn)壓的直流穩(wěn)壓電源。
技術(shù)背景直流穩(wěn)壓電源專利申請(qǐng)很多，但大多是從民用低壓線路取電壓的直流穩(wěn)壓電源， 因而它們主要用于一般場(chǎng)合。如申請(qǐng)(專利權(quán))人雷策群1994年申請(qǐng)的“直流穩(wěn)壓電源 (申請(qǐng)?zhí)?94208590. 6)；株式會(huì)社理光2003年1月申請(qǐng)的“直流穩(wěn)壓電源裝置”(申請(qǐng)?zhí)?03103565. 5)，等等。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，需要對(duì)高壓線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因 此要用到線路故障的檢測(cè)裝置、故障點(diǎn)的定位裝置等，并且線路的檢測(cè)數(shù)據(jù)也需要向監(jiān)控 中心進(jìn)行傳輸，要使這些檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)傳輸裝置工作，必須用直流電源向其供電。目前， 現(xiàn)有的直流穩(wěn)壓電源均不能用于高壓線路上。因此，本專利填補(bǔ)了這一空白，很好地解決了 對(duì)高壓線路上有關(guān)裝置的供電問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容目前高壓線路有關(guān)裝置直流供電的方式主要有(1)電池供電。這種方法簡(jiǎn)單實(shí) 用，但由于受電池容量及體積的限制，只能滿足一些低功耗的檢測(cè)裝置供電的要求，而對(duì)一 些功耗稍大的裝置還無(wú)法使用這種方式供電；(2)太陽(yáng)能電池板供電。這種方法綠色環(huán)保， 但成本相對(duì)較高，安裝不方便，另外受天氣影響大，無(wú)法保證線路檢測(cè)、傳輸裝置可靠運(yùn)行。 因此，從高壓線路上取電是解決這一難題的有效方案。由于高壓供電線路的電壓大都在10 千伏以上，如果采用從線路上取電壓，由于絕緣的問(wèn)題，則直流電源的成本要高很多，體積、 重量都要加大很多，因而安裝難度加大。本專利采用電流互感器從高壓線路上取電流再轉(zhuǎn) 換為電壓，通過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)得到直流穩(wěn)壓電源，這樣既可使成本下降，又可使直 流穩(wěn)壓電源的體積減小、重量減輕。通常線路負(fù)荷是經(jīng)常變化的，因此線路的電流變化范圍 很寬，為了使直流穩(wěn)壓電源正常工作，即，在電流小的情況下，直流穩(wěn)壓電源能有正常電壓 輸出；在大電流情況下，直流穩(wěn)壓電源不至于發(fā)熱而損壞，本專利采用穩(wěn)壓管與穩(wěn)壓器相結(jié) 合的多級(jí)穩(wěn)壓方法，提高了直流穩(wěn)壓電源的性能和可靠性。本電源中采用開(kāi)口式的電流互 感器，因此該直流穩(wěn)壓電源具有安裝簡(jiǎn)單、使用方便的特點(diǎn)。

從高壓線路取電流直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖如圖1所示。它主要有電流互感 器、整流橋、三級(jí)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和三端穩(wěn)壓器等部分組成。圖中CT—電流互感器，從線路路中取電；變比300/1。Cl-—濾波電容；無(wú)極性電容，0. 1 μ F/100V。V――整流橋，將交流變?yōu)槊}動(dòng)直流；ΚΒΡ307。[0008]C2——濾波電容，減小脈動(dòng)；極性電容，100 μ F/100V。Rl-—限流電阻，與DZ配合實(shí)現(xiàn)第一級(jí)穩(wěn)壓；10 Ω /6W。DZ――穩(wěn)壓管，與Rl配合實(shí)現(xiàn)第一級(jí)穩(wěn)壓；10V/1A。C3-—濾波電容，減小脈動(dòng)；極性電容，100yF/100V。R2——限流電阻，與DZ配合實(shí)現(xiàn)第二級(jí)穩(wěn)壓；15 Ω /6W。DZ――穩(wěn)壓管，與R2配合實(shí)現(xiàn)第二級(jí)穩(wěn)壓；10V/1A。C4-—濾波電容，減小脈動(dòng)；50 μ F/100V。R3——限流電阻，與DZ配合實(shí)現(xiàn)第三級(jí)穩(wěn)壓；27 Ω /6W。DZ――穩(wěn)壓管，與R3配合實(shí)現(xiàn)第三級(jí)穩(wěn)壓；10V/1A。7805-—三端穩(wěn)壓器，穩(wěn)定電壓，提高帶負(fù)載能力；LM7805。電流互感器從高壓線路上取得電流后，在整流橋的交流側(cè)得到交流電壓，整流后 在整流橋的直流側(cè)輸出脈動(dòng)的直流電壓，經(jīng)電容濾波使直流脈動(dòng)減小，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓 后得到相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓，最后經(jīng)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，得到具有一定功率輸出的、電壓穩(wěn) 定性更好直流電壓輸出。
具體實(shí)施方式
該電源可用于高壓架空線路上，電壓等級(jí)(IOkV 35kV)不限，電流范圍100A 350A。將開(kāi)口式電流互感器恰在架空導(dǎo)線上，則該直流穩(wěn)壓電源的輸出端就有5V的直流電 壓輸出，通過(guò)插頭形式與相應(yīng)的裝置相連。應(yīng)用舉例1.用于6kV高壓架空線路上，電路示意圖如圖2所示。2.用于IOkV高壓架空線路上，電路示意圖如圖3所示。3.用于35kV高壓架空線路上，電路示意圖如圖4所示。4.選用7805穩(wěn)壓器，得到直流輸出電壓為Ucc = 5V的直流穩(wěn)壓電源。電路示意 圖如圖5所示。5.選用7806穩(wěn)壓器，得到直流輸出電壓為Ucc = 6V的直流穩(wěn)壓電源。電路示意 圖如圖6所示。6.選用7809穩(wěn)壓器，得到直流輸出電壓為Ucc = 9V的直流穩(wěn)壓電源。電路示意 圖如圖7所示。
權(quán)利要求從高壓線路取電流的直流穩(wěn)壓電源，其特征在于用開(kāi)口式電流互感器從高壓線路上取電流，再將電流先變?yōu)殡妷?，?jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓，最后輸出穩(wěn)定的直流電壓。其中穩(wěn)壓環(huán)節(jié)采用穩(wěn)壓管和三端穩(wěn)壓器綜合性穩(wěn)壓方式，可用于10千伏以上的高壓線路上，為線路檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)入娮友b置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從高壓線路取電流的直流穩(wěn)壓電源，其技術(shù)特征在于用電 流互感器從高壓線路上取電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其技術(shù)特征在于采用穩(wěn)壓管、三端穩(wěn)壓器綜 合穩(wěn)壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源，其技術(shù)特征在于為10千伏以上的高壓線路 上的電子裝置供電。
專利摘要本專利公開(kāi)了一種從高壓線路上取電流的直流穩(wěn)壓電源，其主要特征在于采用開(kāi)口式電流互感器從10千伏以上的高壓線路上取電流，再變換為電壓，經(jīng)橋式整流、電容濾波、穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，最后輸出穩(wěn)定的直流電壓。本專利很好地解決了高壓線路的絕緣問(wèn)題和線路電流大范圍寬輸出直流電壓難于穩(wěn)定的問(wèn)題，保證了高壓線路的故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸裝置的正常供電，為加快智能化電網(wǎng)建設(shè)的步伐具有重要的推動(dòng)作用。
文檔編號(hào)H02M7/162GK201750349SQ20102027325
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者曾志輝, 楊藝, 董愛(ài)華 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)