本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)定電源的實(shí)現(xiàn)電路，尤其是涉及一種為高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置提供安全、穩(wěn)定、不間斷電能的電源裝置，屬于電工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)于變電站中的高壓開關(guān)柜，由于器件老化或接觸電阻過大，高壓開關(guān)柜內(nèi)的電纜接頭、斷路器觸頭等重要設(shè)備觸點(diǎn)在長期運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)異常溫升現(xiàn)象；尤其當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生三相電流不平衡或短路等事故時(shí)，溫升尤為嚴(yán)重。同時(shí)，由于變電站多數(shù)高壓電氣設(shè)備采用封閉式結(jié)構(gòu)，散熱效果差，若不對(duì)相應(yīng)觸點(diǎn)溫度進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)測措施，設(shè)備便會(huì)由于過高溫升導(dǎo)致火災(zāi)事故，從而引發(fā)大面積停電，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

因此，有必要在高壓開關(guān)柜內(nèi)安裝相應(yīng)的溫度監(jiān)測裝置， 如中國專利 200920010269.2公開的“一種電氣設(shè)備過熱無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)裝置”和中國專利200920183106.4公開的一種“基于ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)”，上述監(jiān)測裝置均采用鋰電池供電方式；而鋰電池受容量限制，經(jīng)常需要更換，且由于工作環(huán)境特殊，出于安規(guī)要求，高壓開關(guān)柜內(nèi)更換電池必須停電操作，但是高壓開關(guān)柜不宜經(jīng)常停電（停電將影響變電站的供電服務(wù)）；同時(shí)，采用鋰電池供電還存在易燃易爆、電解液泄漏等安全隱患，無法滿足電力設(shè)備上的防爆性能要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種無需電池、采用感應(yīng)式采電的高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述電源包含有取電模塊和電能調(diào)理模塊；

所述取電模塊包含有電流互感器磁芯、二次線圈和取樣電阻；所述電流互感器磁芯套裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)的高壓線纜上，所述二次線圈纏繞在電流互感器磁芯上，且二次線圈的兩個(gè)出線端之間連接有取樣電阻；取樣電阻并聯(lián)在二次線圈的輸出端上用于將感應(yīng)交變電動(dòng)勢設(shè)定在一個(gè)合適的電壓點(diǎn)；

所述電能調(diào)理模塊包含有整流電路、尖端泄放電路、紋波濾除電路和穩(wěn)壓電路；

所述整流電路為橋式整流電路和瞬態(tài)抑制二極管D3，該橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別接入取電模塊的二次線圈的兩端，且橋式整流電路的兩個(gè)輸出端中的一端接地，另一端連接至穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓芯片的輸入端，一瞬態(tài)抑制二極管D3的一端連接至穩(wěn)壓芯片的輸入端，另一端接地，該瞬態(tài)抑制二極管D3的作用在于保護(hù)電源模塊不受浪涌沖擊；

所述尖端泄放電路包含的穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極與穩(wěn)壓芯片的輸入端相連，穩(wěn)壓二極管D2的正極經(jīng)分壓電阻R4接地，且穩(wěn)壓二極管D2的正極經(jīng)限流電阻接入場效應(yīng)管Q1的柵極，場效應(yīng)管Q1的漏極經(jīng)泄放電阻R2接入穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極，場效應(yīng)管Q1的源級(jí)接地；當(dāng)回路中的脈動(dòng)直流尖峰高于穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值和分壓電阻R4(5.1KΩ,0.5w)的壓降總和時(shí)，穩(wěn)壓二極管D2將導(dǎo)通；隨后，場效應(yīng)管Q1作為電源的過壓保護(hù)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，脈動(dòng)直流的尖峰能量轉(zhuǎn)移至泄放電阻R2(50Ω,10w)上對(duì)地釋放，從而對(duì)后續(xù)回路起到了保護(hù)作用；

所述紋波濾除電路包含有濾波電容C1，該濾波電容C1負(fù)極接地，濾波電容C1的正極與橋式整流電路的輸出端相連；濾波電容C1(1000μF)可將電壓紋波濾除，得到平穩(wěn)直流電壓；

所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓芯片的輸出端與穩(wěn)壓管D4的負(fù)極相連，穩(wěn)壓管D4的正極接地，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端經(jīng)電感L1連接至對(duì)外輸出端，且該對(duì)外輸出端經(jīng)一電容C2接地；上述電感L1和電容C2構(gòu)成輸出端的濾波回路；

使用時(shí)，溫度監(jiān)測裝置通過對(duì)外輸出端即可獲取穩(wěn)定的電壓；

本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為LM2575，上述對(duì)外輸出端連接至穩(wěn)壓芯片的第四腳輸入反饋信號(hào)，從而形成反饋回路提高穩(wěn)壓能力。

本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述電源還包含有智能保護(hù)模塊，所述智能保護(hù)模塊包含有單片機(jī)、單刀雙擲繼電器、無線模塊和溫度傳感器，所述單刀雙擲繼電器串接于二次線圈與整流電路之間的連接導(dǎo)線上，所述單刀雙擲繼電器的控制端口與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與無線模塊和溫度傳感器相通訊連接，所述溫度傳感器安裝于尖端泄放電路的電路板上；當(dāng)單刀雙擲繼電器閉合時(shí)，取電模塊便將感應(yīng)電能送與后方器件；當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度超標(biāo)時(shí)，單片機(jī)通過PGO管腳將單刀雙擲繼電器（JQC-3F）擲于使電路斷開的檔位，直到溫度恢復(fù)正常后，才將單刀雙擲繼電器重新接入；超級(jí)電容在主供電回路斷開時(shí)向單片機(jī)供電；超級(jí)電容的容量需保證單片機(jī)在主電路斷電后的5分鐘內(nèi)能進(jìn)行尖端泄放電路的溫度檢測，并在溫度進(jìn)入恢復(fù)閾值時(shí)，控制單刀雙擲繼電器重新接入供電回路，為節(jié)省超級(jí)電容存儲(chǔ)電量，所述單片機(jī)處于活躍停機(jī)模式，僅在測量溫度時(shí)才啟動(dòng)。在電容供電起第5分鐘后，若尖端泄放電路溫度仍不能下降到恢復(fù)閾值，所述射頻模塊由睡眠模式進(jìn)入發(fā)射模式，可利用ZigBee協(xié)議上傳電源模塊故障數(shù)據(jù)至后臺(tái)主機(jī)，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控；在射頻模塊中，射頻芯片可選取SI4432；

本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述單片機(jī)通過穩(wěn)壓電路的對(duì)外輸出端取電，且單片機(jī)上連接有一超級(jí)電容，用于短時(shí)供電。

本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述單刀雙擲繼電器的型號(hào)為JQC-3F。

本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述電流互感器磁芯由硅鋼片疊加而成，選擇50Hz硅鋼片作為電流互感器磁芯材料，疊片系數(shù)為10，磁路半徑10mm；二次線圈由0.25mm漆包線繞制，一共繞制200匝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型采用非接觸方式從高壓開關(guān)柜內(nèi)的高壓線路上感應(yīng)取電，保證了供電的持續(xù)性，且無需更換電池，解決了傳統(tǒng)技術(shù)采用鋰電池供電時(shí)需要頻繁更換的缺點(diǎn)，更加安全、可靠、穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的電路框圖。

圖2為本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的取電模塊的電路框圖。

圖3為本實(shí)用新型一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的電能調(diào)理模塊的電路框圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1~3，本實(shí)用新型涉及的一種高壓開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述電源包含有取電模塊和電能調(diào)理模塊；

所述取電模塊包含有電流互感器磁芯、二次線圈和取樣電阻；所述電流互感器磁芯套裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)的高壓線纜上，所述二次線圈纏繞在電流互感器磁芯上，且二次線圈的兩個(gè)出線端之間連接有取樣電阻；取樣電阻并聯(lián)在二次線圈的輸出端上用于將感應(yīng)交變電動(dòng)勢設(shè)定在一個(gè)合適的電壓點(diǎn)；

所述電能調(diào)理模塊包含有整流電路、尖端泄放電路、紋波濾除電路和穩(wěn)壓電路；

所述整流電路為橋式整流電路和瞬態(tài)抑制二極管D3，該橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別接入取電模塊的二次線圈的兩端，且橋式整流電路的兩個(gè)輸出端中的一端接地，另一端連接至穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓芯片的輸入端，一瞬態(tài)抑制二極管D3的一端連接至穩(wěn)壓芯片的輸入端，另一端接地，該瞬態(tài)抑制二極管D3的作用在于保護(hù)電源模塊不受浪涌沖擊；

所述尖端泄放電路包含的穩(wěn)壓二極管D2負(fù)極與穩(wěn)壓芯片的輸入端相連，穩(wěn)壓二極管D2的正極經(jīng)分壓電阻R4接地，且穩(wěn)壓二極管D2的正極經(jīng)限流電阻接入場效應(yīng)管Q1的柵極，場效應(yīng)管Q1的漏極經(jīng)泄放電阻R2接入穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極，場效應(yīng)管Q1的源級(jí)接地；當(dāng)回路中的脈動(dòng)直流尖峰高于穩(wěn)壓二極管D2的穩(wěn)壓值和分壓電阻R4(5.1KΩ,0.5w)的壓降總和時(shí)，穩(wěn)壓二極管D2將導(dǎo)通；隨后，場效應(yīng)管Q1作為電源的過壓保護(hù)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，脈動(dòng)直流的尖峰能量轉(zhuǎn)移至泄放電阻R2(50Ω,10w)上對(duì)地釋放，從而對(duì)后續(xù)回路起到了保護(hù)作用；

所述紋波濾除電路包含有濾波電容C1，該濾波電容C1負(fù)極接地，濾波電容C1的正極與橋式整流電路的輸出端相連；濾波電容C1(1000μF)可將電壓紋波濾除，得到平穩(wěn)直流電壓；

所述穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓芯片的輸出端與穩(wěn)壓管D4的負(fù)極相連，穩(wěn)壓管D4的正極接地，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端經(jīng)電感L1連接至對(duì)外輸出端，且該對(duì)外輸出端經(jīng)一電容C2接地；上述電感L1和電容C2構(gòu)成輸出端的濾波回路；

使用時(shí)，溫度監(jiān)測裝置通過對(duì)外輸出端即可獲取穩(wěn)定的電壓；

進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為LM2575，上述對(duì)外輸出端連接至穩(wěn)壓芯片的第四腳輸入反饋信號(hào)，從而形成反饋回路提高穩(wěn)壓能力；

進(jìn)一步的，所述電源還包含有智能保護(hù)模塊，所述智能保護(hù)模塊包含有單片機(jī)、單刀雙擲繼電器、無線模塊和溫度傳感器，所述單刀雙擲繼電器串接于二次線圈與整流電路之間的連接導(dǎo)線上，所述單刀雙擲繼電器的控制端口與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與無線模塊和溫度傳感器相通訊連接，所述溫度傳感器安裝于尖端泄放電路的電路板上；當(dāng)單刀雙擲繼電器閉合時(shí)，取電模塊便將感應(yīng)電能送與后方器件；當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度超標(biāo)時(shí)，單片機(jī)通過PGO管腳將單刀雙擲繼電器（JQC-3F）擲于使電路斷開的檔位，直到溫度恢復(fù)正常后，才將單刀雙擲繼電器重新接入；超級(jí)電容在主供電回路斷開時(shí)向單片機(jī)供電；超級(jí)電容的容量需保證單片機(jī)在主電路斷電后的5分鐘內(nèi)能進(jìn)行尖端泄放電路的溫度檢測，并在溫度進(jìn)入恢復(fù)閾值時(shí)，控制單刀雙擲繼電器重新接入供電回路，為節(jié)省超級(jí)電容存儲(chǔ)電量，所述單片機(jī)處于活躍停機(jī)模式，僅在測量溫度時(shí)才啟動(dòng)。在電容供電起第5分鐘后，若尖端泄放電路溫度仍不能下降到恢復(fù)閾值，所述射頻模塊由睡眠模式進(jìn)入發(fā)射模式，可利用ZigBee協(xié)議上傳電源模塊故障數(shù)據(jù)至后臺(tái)主機(jī)，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控；在射頻模塊中，射頻芯片可選取SI4432；

進(jìn)一步的，所述單片機(jī)通過穩(wěn)壓電路的對(duì)外輸出端取電，且單片機(jī)上連接有一超級(jí)電容，用于短時(shí)供電，且單刀雙擲繼電器的型號(hào)為JQC-3F；

進(jìn)一步的，所述電流互感器磁芯由硅鋼片疊加而成，選擇50Hz硅鋼片作為電流互感器磁芯材料，疊片系數(shù)為10，磁路半徑10mm；二次線圈由0.25mm漆包線繞制，一共繞制200匝；

另外：需要注意的是，上述具體實(shí)施方式僅為本專利的一個(gè)優(yōu)化方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述構(gòu)思所做的任何改動(dòng)或改進(jìn)，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。