本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定電源的實現(xiàn)電路，尤其是涉及一種為高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置提供安全、穩(wěn)定、不間斷電能的電源裝置，屬于電工技術領域。

背景技術：

目前，對于變電站中的高壓開關柜，由于器件老化或接觸電阻過大，高壓開關柜內(nèi)的電纜接頭、斷路器觸頭等重要設備觸點在長期運行過程中可能出現(xiàn)異常溫升現(xiàn)象；尤其當電網(wǎng)發(fā)生三相電流不平衡或短路等事故時，溫升尤為嚴重。同時，由于變電站多數(shù)高壓電氣設備采用封閉式結構，散熱效果差，若不對相應觸點溫度進行及時有效的監(jiān)測措施，設備便會由于過高溫升導致火災事故，從而引發(fā)大面積停電，造成巨大經(jīng)濟損失。

因此，有必要在高壓開關柜內(nèi)安裝相應的溫度監(jiān)測裝置， 如中國專利 200920010269.2公開的“一種電氣設備過熱無線溫度監(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)絡的開關柜溫度在線監(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，高壓開關柜內(nèi)更換電池必須停電操作，但是高壓開關柜不宜經(jīng)常停電（停電將影響變電站的供電服務）；同時，采用鋰電池供電還存在易燃易爆、電解液泄漏等安全隱患，無法滿足電力設備上的防爆性能要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種無需電池、采用感應式采電的高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種高壓開關柜內(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交變電動勢設定在一個合適的電壓點；

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管Q1的柵極，場效應管Q1的漏極經(jīng)泄放電阻R2接入穩(wěn)壓二極管D2的負極，場效應管Q1的源級接地；當回路中的脈動直流尖峰高于穩(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，穩(wěn)壓二極管D2將導通；隨后，場效應管Q1作為電源的過壓保護進入導通狀態(tài)，脈動直流的尖峰能量轉移至泄放電阻R2(50Ω,10w)上對地釋放，從而對后續(xù)回路起到了保護作用；

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連接至對外輸出端，且該對外輸出端經(jīng)一電容C2接地；上述電感L1和電容C2構成輸出端的濾波回路；

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

本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述穩(wěn)壓芯片的型號為LM2575，上述對外輸出端連接至穩(wěn)壓芯片的第四腳輸入反饋信號，從而形成反饋回路提高穩(wěn)壓能力。

本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述電源還包含有智能保護模塊，所述智能保護模塊包含有單片機、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線上，所述單刀雙擲繼電器的控制端口與單片機相連，所述單片機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；當單刀雙擲繼電器閉合時，取電模塊便將感應電能送與后方器件；當溫度傳感器檢測到溫度超標時，單片機通過PGO管腳將單刀雙擲繼電器（JQC-3F）擲于使電路斷開的檔位，直到溫度恢復正常后，才將單刀雙擲繼電器重新接入；超級電容在主供電回路斷開時向單片機供電；超級電容的容量需保證單片機在主電路斷電后的5分鐘內(nèi)能進行尖端泄放電路的溫度檢測，并在溫度進入恢復閾值時，控制單刀雙擲繼電器重新接入供電回路，為節(jié)省超級電容存儲電量，所述單片機處于活躍停機模式，僅在測量溫度時才啟動。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閾值，所述射頻模塊由睡眠模式進入發(fā)射模式，可利用ZigBee協(xié)議上傳電源模塊故障數(shù)據(jù)至后臺主機，以便實時監(jiān)控；在射頻模塊中，射頻芯片可選取SI4432；

本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述單片機通過穩(wěn)壓電路的對外輸出端取電，且單片機上連接有一超級電容，用于短時供電。

本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源，所述單刀雙擲繼電器的型號為JQC-3F。

本發(fā)明一種高壓開關柜內(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)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

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

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的電路框圖。

圖2為本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的取電模塊的電路框圖。

圖3為本發(fā)明一種高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測裝置用電源的電能調(diào)理模塊的電路框圖。

具體實施方式

參見圖1~3，本發(fā)明涉及的一種高壓開關柜內(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交變電動勢設定在一個合適的電壓點；

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管Q1的柵極，場效應管Q1的漏極經(jīng)泄放電阻R2接入穩(wěn)壓二極管D2的負極，場效應管Q1的源級接地；當回路中的脈動直流尖峰高于穩(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，穩(wěn)壓二極管D2將導通；隨后，場效應管Q1作為電源的過壓保護進入導通狀態(tài)，脈動直流的尖峰能量轉移至泄放電阻R2(50Ω,10w)上對地釋放，從而對后續(xù)回路起到了保護作用；

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連接至對外輸出端，且該對外輸出端經(jīng)一電容C2接地；上述電感L1和電容C2構成輸出端的濾波回路；

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

進一步的，所述穩(wěn)壓芯片的型號為LM2575，上述對外輸出端連接至穩(wěn)壓芯片的第四腳輸入反饋信號，從而形成反饋回路提高穩(wěn)壓能力；

進一步的，所述電源還包含有智能保護模塊，所述智能保護模塊包含有單片機、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線上，所述單刀雙擲繼電器的控制端口與單片機相連，所述單片機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；當單刀雙擲繼電器閉合時，取電模塊便將感應電能送與后方器件；當溫度傳感器檢測到溫度超標時，單片機通過PGO管腳將單刀雙擲繼電器（JQC-3F）擲于使電路斷開的檔位，直到溫度恢復正常后，才將單刀雙擲繼電器重新接入；超級電容在主供電回路斷開時向單片機供電；超級電容的容量需保證單片機在主電路斷電后的5分鐘內(nèi)能進行尖端泄放電路的溫度檢測，并在溫度進入恢復閾值時，控制單刀雙擲繼電器重新接入供電回路，為節(jié)省超級電容存儲電量，所述單片機處于活躍停機模式，僅在測量溫度時才啟動。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閾值，所述射頻模塊由睡眠模式進入發(fā)射模式，可利用ZigBee協(xié)議上傳電源模塊故障數(shù)據(jù)至后臺主機，以便實時監(jiān)控；在射頻模塊中，射頻芯片可選取SI4432；

進一步的，所述單片機通過穩(wěn)壓電路的對外輸出端取電，且單片機上連接有一超級電容，用于短時供電，且單刀雙擲繼電器的型號為JQC-3F；

進一步的，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，上述具體實施方式僅為本專利的一個優(yōu)化方案，本領域的技術人員根據(jù)上述構思所做的任何改動或改進，均在本專利的保護范圍之內(nèi)。