高压电磁感应取能通信电源的研制

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1、电力系统#!"#$%&’()$*高压电磁感应取能通信电源的研制!!针对发电厂、变电站与输配电线路等状态在线监测系供电的研究，国内外有很多报道。要求高统中所采用的电磁感应取能电源存在的热耗大、电路设计压侧电子设备在高压线路电流较小的条件复杂等问题，提出了一种新的高压侧电磁感应取能通信电下能够工作，可通过选取高初始磁导率的源设计方案，在传统感应取能线圈的基础上引入了补偿线磁性材料，例如坡莫合金、纳米晶材料等圈，其两铁心材料初始磁导率不同，两线圈反向串接以实制作取能磁心，适当调整取能线圈匝数的现在大电流状态下电动势反向补偿。实验结果

2、表明，电源方式解决。但是，当线路电流较大时，取能够满足高压侧供能的基本要求，在电流宽范围变化下能能线圈将产生很大一部分过剩功率，且电够长期低热耗、稳定运行。压较高，目前报道中所采用的方法多是基$，%$，%$%%于复杂的电子电路的补偿方法，使其能够梁!明!马鹤楼!陈海彬!李光权!任!燕"$&华北电力大学信息电力研究中心!%&中博信科（北京）技术有限公司工作于较大的线路电流。因采用复杂的电子电路，降低了电源的可靠性，同时线路!!对发电厂、变电站与输配电线路的电流较大时电源处于高热耗运行状态，亦状态进行在线监测时，高压侧短距离无［’

3、，(］缩短了使用寿命。本文提出的新型电线通信监控终端的电源供给问题成为阻源在传统的取能线圈的基础加入补偿线碍该项技术发展的一大障碍。因用于信圈，两线圈反接，利用两者铁心材料初始号传感与信息传送的电子设备位于高压磁导率不同而产生不同的电动势进行反向侧，基于安全电气隔离的要求，不能由抵消，从而实现电流宽范围补偿，降低热导线直接供电，且电源需要长期在野外耗，配合设计的电子电路可实现%)*+运行，所以需要受天气影响较小及维护直流恒压稳定输出，可以保证为高压侧短简单的供电方式。电池供电需更换设距离无线通信监测终端稳定供电。备，太阳能供电

4、受天气的影响较大，激梁!明"教授光供电在电子电流互感器和有源型光学取能设计方案电流互感器上得到了应用，但此类电源,.整体系统设计技术不成熟且不适合野外工作，故线路如图$所示，取能电源由取能铁心与感应取能是最有发展前景的取能取能线圈、补偿铁心与补偿线圈、冲击保［$，%］方式。护单元、整流滤波单元与降压稳压单元等线路电流感应取能供电的能量来自关键词!"#$%&’()组成。高压线路，取能是通过一个绕有线圈并补偿线圈·穿套于高压线路的磁环来完成的。目电磁感应·前，该供电方式亟需解决的问题包括：高压侧电源·!在线路电流的宽范围变化情况下

5、，电短距离无线通信·源输出不稳定。"取能铁心易深度饱电力线缆·和。#在短路及冲击电流下电源的可靠运行得不到保障。$大电流工作时，取图,/取能电源原理框图能线圈将产生很大一部分过剩功率，热其中，取能铁心与补偿铁心均选择软耗很大。近年来关于线路电流感应取能磁材料，取能铁心的初始磁导率明显高于#!"·电力电气·*+,+年第*-卷第*,期高压电磁感应取能通信电源的研制!"#$%&’()$*!电力系统补偿铁心的初始磁导率，且取能线圈与补偿线圈当一次电流$+很小时，由于取能线圈初始磁反向串联接入，实现在大电流情况下感应电动势导率比补偿线圈

6、初始磁导率高，此时输出功率主互相抵消，降低热耗。冲击保护单元可以快速吸要依赖于取能线圈；当$+逐渐增大时，取能线圈收前端饱和时产生的脉冲尖峰，缓冲高频能量。处于临界饱和状态，!)增长缓慢，!&增长相对明整流滤波单元将获取的交流整流为脉动直流，再显，!*下降，最后趋于平稳功率输出。经滤波电路滤除谐波。降压稳压单元将滤波后输出的电压先经稳压保护，再#$%#$变换，产生电源电子电路设计合适的直流恒压输出。本文设计的电子电路由冲击保护电路、整流该电源在线路电流的宽范围变化情况下，电滤波电路和降压稳压电路组成。冲击保护电路主源输出稳定，

7、热耗小，避免了取能铁心工作在深要采用了压敏电阻和瞬态抑制二极管345（367*8度饱和的状态。同时，在冲击电流下电源的运行,-9*:4;<:7=95>??69,,;6）双重保护，并辅助贴片也有了保障。滤波电容。压敏电阻作为第一级保护，345作为),前端取能原理后级保护。当浪涌脉冲到来时，345首先起动，如图&所示，由互感器原理可知二次侧线圈会把瞬间过电压精确钳位在一定的值内；如果浪感应电动势!和铁心磁通!关系为涌电流再大，则压敏电阻起动，泄放多余的浪涌!’%"(!（)）电流。中间表面贴装的陶瓷电容作静电释放保护，(#吸收剩余的

8、高频能量并起到级间隔离的作用。该电路具备设计简单、成本低廉、综合响应时间快、钳位电压低和浪涌电流容量大的优点。整流电路选用#@)/A整流桥，其耐压值达到)///4，工作温度范围%BB1)&BC，可满足实际要求。滤波电路采用D$滤波和E$滤波两级电路的并联接入方式。在降压稳压电