[发明专利]架空线路的电流互感器取能与供电管理装置

说明书

技术领域

本发明涉及架空线路高压侧设备的供电电源装置，特别涉及架空线路的电流互感器取能与供电管理装置。

背景技术

随着电力系统架空线路与装备的在线监测技术的广泛应用，其监测功能和范围越来越广，使得设备对野外供电电源的要求越来越高。例如高压开关触点和电缆接头测温、导线覆冰状态在线监测、绝缘子污闪监测等系统，安装在高压现场，受地理条件、绝缘成本以及电气隔离安全要求的限制，高压电路在线监测设备的电源一般不能由低压端直接供给，电源供给成为制约高压在线监测系统发展的关键。

目前比较常用的供电方式有：采用太阳能板供电、电池供电、微波、光供电等方式。太阳能板供电电池板的体积庞大，不利于安装，而且易受气候的影响，在南方多雨多雾的气候条件下不适用。采用电池供电极其方便，但受到供电功率的限制，且需要经常性更换才能保证设备的正常运行。光供电方式是低压端将电能转换为光能，经光纤传送到高压端再转化为电能，为设备供电，该方式受地理条件限制因高压架空线路多经过一些偏僻的地方，如山区，森林等，需要另外增加低压端，进而增加成本，且设备复杂，成本高，转换效率与功率不大。近年来提出了架空线路供电方式：电压互感器取能与电流互感器取能。

但现有电压互感器取能与电流互感器取能技术的缺点是：存在一定的“工作盲区”架空线路短路或者“取能死区”架空线路空载，提供的功率有限，无法长期稳定地为架空线路高压侧设备尤其是在线监测设备提供足够的功率。

发明内容

本发明提供架空线路高压侧设备的供电电源装置，它能克服电压互感器取能与电流互感器取能存在“工作盲区”架空线路短路或者“取能死区”架空线路空载的不足，安全稳定地为架空线路高压侧设备尤其是在线监测设备供电。

本发明的技术方案如下：架空线路的电流互感器取能与供电管理装置，包括电流互感器、过流保护电路、升压器、整流电路、稳压输出电路、充放电管理电路和充电电池，其关键在于：电流互感器的两个输出端连接在升压器的两个输入端上，所述升压器的两个输出端连接整流电路的两个输入端，所述整流电路的正极输出端连接低压电源电路，该低压电源电路的输出端输出低压电源，整流电路的正极输出端还连接稳压输出电路的输入端，该稳压输出电路的输出端连接负载；

所述整流电路的正极输出端连接采样比较电路的输入端，采样比较电路的输出端连接充电电路的控制端，该充电电路的电源输入端连接所述升压器的一个输出端，该充电电路的输出端连接选通电路的电源输入端，所述选通电路的第一电池充电端连接第一充电电池的正极，所述选通电路的第二电池充电端连接第二充电电池的正极，该选通电路的输出端连接升压电路的输入端，升压电路的输出端连接所述负载；

所述第一充电电池的正极连接迟滞比较电路的第一电压输入端，所述第二充电电池的正极连接迟滞比较电路的第二电压输入端，迟滞比较电路的总输出端接所述充电电路的充电使能端；

所述第一充电电池的正极还连接第二比较电路的反向输入端，所述第二充电电池的正极还连接第二比较电路的正向输入端，第二比较电路的输出端连接所述迟滞比较电路的控制端，迟滞比较电路的第一输出端与第一比较电路的正向输入端连接，迟滞比较电路的第二输出端与第一比较电路的反向输入端连接，第一比较电路的输出端连接所述选通电路的控制端。

在所述电流互感器的两个输出端之间并联有过流保护电路，该过流保护电路设置有第二双向瞬态电压抑制器TVS2、第一NMOS管和第二NMOS管，其中第二双向瞬态电压抑制器TVS2两端并联在所述电流互感器两个输出端之间；

所述第一NMOS管的源极与所述电流互感器的第一输出端连接，漏极与所述电流互感器的第二输出端连接，栅极串第三电阻后与所述电流互感器的第一输出端连接；

所述第二NMOS管的漏极与所述电流互感器的第一输出端连接，源极与所述电流互感器的第二输出端连接，栅极串第四电阻后与所述电流互感器的第二输出端连接；

所述第一NMOS管和第二NMOS管的栅极之间串接有第五电阻。

所述采样比较电路设置有第一比较器，该第一比较器的反向输入端串第六电阻后接地，该第六电阻的两端并联有电容，第一比较器反向输入端串第七电阻后接所述整流电路的正极输出端；第一比较器的正向输入端串第八电阻后接所述低压电源，第一比较器的正向输入端与输出端之间串联有第九电阻，第一比较器的输出端串第十电阻后接所述低压电源，该比较器的输出端接所述充电电路。