[发明专利]单铁心差动电流互感器式电源

说明书

技术领域

本发明属于电力电源技术领域，具体涉及一种差动电流互感器式电源，该电源可以为电子式互感器高压侧提供电能。

背景技术

在电力系统中广泛使用着铁心电流互感器。铁心电流互感器同时具有电流变换和提供电能两种作用，具有自我供能的能力。

电子式互感器，包括空心线圈式或Rogowski线圈式以及各种光纤式互感器等，近年来发展迅速。电子式互感器有高压侧和低压侧两个部分，高、低压侧间用光纤连接，以达到隔离线路高压的目的。与传统的铁心电流互感器不同，电子式互感器的高压侧没有自我供能的能力，需另装备电源为其工作供能。为实现高、低压间电气隔离，高压侧供能电源必须与高压侧电路等电位，而与低压侧绝缘。因此高压侧供能电源不能从低压线路，如220V线路上取能。电子式互感器高压侧的供能问题现已受到电力行业的高度关注。目前电子式互感器高压侧的供能方式有两种：1、激光式电源供能，2、铁心电流互感器式电源供能。激光式电源供能依据激光传输和光电转换原理工作，其缺点为长期稳定性不高、价贵、输出功率偏小、维护麻烦等。铁心电流互感器式电源供能依据铁心电流互感器本身可向外输出电能的特点工作，无以上激光式电源供能的缺点，因此受到人们的欢迎。但铁心电流互感器式电源仍存在电源输出电压易受一次电流大小的影响，导致输出电压不稳等问题。为此人们提出了分流改进方案。但该方案只适用于一次电流不超过1kA的场合，因为当一次电流很大时，电源电路发热严重、难以长期工作。考虑到实际高压线路中一次额定电流常超过1kA，因此这种解决方案应用范围有限(见文献[1]王海明，郑绳楦.电子电流互感器高压侧电源方案研究.电力电子技术，2004，(7)：72-74)。后人们又提出双铁心差动方案，但该方案中电源因有两套取能铁心线圈，体积过大，实际使用很不方便，应用范围受限(见文献[2]徐垦，等.差动电流互感器式电源.)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单铁心差动电流互感器式电源，该电源即使在一次额定电流远超过1kA时发热仍较低，并且具有体积小、使用方便的优点。

本发明提供的差动电流互感器式电源，其特征在于：它包括取能环形铁心、桥式整流电路、滤波电路和稳压电路；取能环形铁心上分别绕有第一、第二线圈，第一、第二线圈共同构成二次线圈，二者相互反接，组成差动线圈；

桥式整流电路的二个交流输入端分别与差动线圈的两个输出端相连，桥式整流电路的负直流输出端接地，正直流输出端输出脉动直流电压，并接入滤波电路的正输入端；

滤波电路的正输出端接稳压电路的正输入端，滤波电路的负输入端和负输出端均接地；稳压电路的正输出端与电解电容C₃的正极相连，稳压电路的负输入端和负输出端均接地，电解电容C₃的负极接地，电解电容C₃的正、负极分别作为电源的正、负输出端。

本发明的改进方案为：第二线圈的匝数为第一线圈的匝数的30％至90％。

本发明的进一步改进方案为：滤波电路为由电解电容C₁、电感L、电解电容C₂构成的π形滤波电路，电感L的两端分别与电解电容C₁、C₂的正极相连，电解电容C₁、C₂的负极相连，并接地，电解电容C₁的正极接桥式整流电路的正直流输出端，电解电容C₂的正极接稳压电路的正输入端。

本发明差动电流互感器式电源可为电子式互感器的高压侧提供可靠的、电压稳定的电能供应，即使在一次额定电流远超过1kA时发热仍很低，远低于仅采用可控硅或二极管的电流互感器式电源，因此差动电流互感器式电源可在实际线路中长期、稳定的工作。同时该电源只使用一个取能环形铁心，体积小，使用方便。

附图说明

图1为本发明单铁心差动电流互感器式电源的结构示意图。

图2为差动电流互感器式电源为电子式互感器高压侧供能的电路框图，其中用虚线包围部分为差动电流互感器式电源。

图3为本发明单铁心差动电流互感器式电源一种电路具体实现图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明单铁心差动电流互感器式电源的结构为：取能环形铁心1，取能环形铁心1上分别绕有第一、第二线圈2、3，第一、第二线圈2和3共同构成二次线圈，二者相互反接，组成差动线圈。