一种分布式电源小电流启动前级保护装置的制作方法

本实用新型属于电力系统领域，涉及一种分布式电源小电流供电系统，尤其是一种分布式电源小电流启动前级保护装置。

背景技术：

在电力系统中，要提升对电力系统设备健康水平，需要对电力设备状态进行在线的、实时的监测，以达到提前预警及检修的目的。而要实现对这些设备进行实时的、在线监测需要依靠大量的式传感和测量装置，由于有许多电力设备分布在不同的地方，比如对电力电缆的接头进行监测，传感器及监测设备需要安装在电缆铺设沿途的电缆接地箱附近，而为这些监测设备供能的电源有时将不易获取，需要设计能够提供安全可靠、稳定、经济的供电电源，在本公司提供的新的设计方案中，采用电池供电及现场获取能量给监测设备提供电源的方式，其中现场取能采用的是利用电感从接地电缆上进行取电，通常情况下，接地电缆上电流会在1a级别，但有时候，接地线上因为通过雷击流过接地线上使得电流高达数千a，在短时间内通过如此大的电流如何不让后级电路受到损害，成为研究的一个重点和难点。

技术实现要素：

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本实用新型提供了一种分布式电源小电流启动前级保护装置包括：联结来自取自ct磁环次级线圈输出的防强电流冲击电路，联结所述防强电流冲击电路输出的emc滤波电路，与所述emc滤波电路并联的稳压单元，联结在所述emc滤波电路输出的能量释放电路；所述防强电流冲击电路包括压敏电阻串联气体放电管。

本技术方案适用于一种用于给远距离电力电缆监测等设备提供不间断稳定经济的电源的技术方案，具体为采用独立电源和利用ct磁环采集接地线上的电能给相应设备稳定供电的技术方案，虽然在通常情况下，接地线上的电流会在1a左右，但在特殊情况下，如雷击等，接地线上的电流会发生极大变化，如上千安，此时，电流巨大变化在没有特定保护下，必然会对相应的电路造成巨大破坏，因此本案技术方案通过多级保护电路消除此类危害，同时，也是一种经济稳定的技术方案。

另外，根据本实用新型公开的分布式电源小电流启动前级保护装置还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述稳压单元为稳压管,如视图中的d2/d4。

稳压管具有较快的反应速度，为了保护后端芯片的最大输入电压输入，稳压值设定在了后端芯片最大输入电压v上，这样对后级电路可以造成瞬间保护。

进一步地，所述防强电流冲击电路一端联结所述ct磁环次级线圈l输出端，另一端联结所述ct磁环次级线圈n输出端，第一压敏电阻两端联结所述l输出端和税收n输出端，第二压敏电阻一端联结所述l输出端，并通过第三压敏电阻联结所述n输出端，及串联所述气体放电管接地。

进一步地，所述防强电流冲击电路还包括两端与所述ct磁环次级线圈输出端联结双向tvs管。

tvs管是吸收浪涌功率用的，能在极短时间内承受反向电压冲击，使两极间的电压钳位于一个特定电压上，避免后面的电路受到冲击。但在浪涌电流保护方面，tvs管能力要比压敏差非常多。例如，目前防雷器的主要材料是压敏电阻，而无法采用tvs管，这正因为在保护雷击浪涌时候，tvs管通流量小，压敏电阻通流量大，对于吸收能量较高的浪涌电流/电压应该采用压敏电阻，但反应速度上来看压敏是ns级的而tvs管ps级比较快，但因为压敏电阻具有较大的寄生电容，因此漏电流相对比较大，性能较差的压敏电阻在多次使用后可能会变的发热自曝，因此在本设计中在压敏电阻之间串联气体放电管，由于气体放电管的寄生电容较小，可使得串联支路的总电容减小从而减小漏电流。

进一步地，所述emc滤波电路包括联结所述ct磁环次级线圈输出端且通过第五电容接地的第一电容，联结所述ct磁环次级线圈输出端的第二电容，与所述ct磁环次级线圈输出端联结且串联的第三电容和第四电容，所述第三电容一端连接所述ct磁环次级线圈输出端，另一端接地。

由于接地箱安装在110kv的三相接地线上，周围都是强磁场环境，很容易对后级电路进行干扰造成电路运行的不稳定甚至烧毁后级电路，加了emc滤波器后，设备可以有效通过电快速脉冲测试、辐射抗扰度测试、传导敏感度测试和静电放电测试，其可靠性和安全性等性能得到了更好的提升。

进一步地，所述能量释放电路包括与所述emc滤波电路输出联结且串联的前置电阻和mos管，所述mos管接地，所述能量释放电路还包括用来提升所述mos管门极电压的电子部件。

优选地，所述电子部件为电阻。

因为接地线上电流不一定，所以整流电压会随着母线电流升高而升高,母线电流降低而降低，为了保护后续芯片,须把整流电压限制在限定的范围内。而且过大的能量输出会减短元器件的寿命，此时需要能量泄放电路来限制过大的能量输出，能量释放电路反应速度相对稳压管稳压速度较慢；当前级整流电路的输出电压较低时,电路不工作,此时mos管是不导通的，当电压较高时，电流经过电子部件抬高电压，一旦mos管的门极电压抬高到特定值时，mos管开始导通，多余的能量电流便可以通过功率电阻泄放掉。

如，串联的前置电阻和mos管采用四个支路，包括第一前置电阻直至第四前置电阻，和第一mos管直至第四mos管，提升所述mos管门极电压的电子部件优选为电阻，一旦mos管门极电压提升到某一特定值时，mos管开始导通，多余的能量电流就可以通过第一前置电阻直至第四前置电阻泄放掉，所述能量释放电路还包括设定特定电压值的第五电阻和第六电阻，特定电压值为：

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本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的应用设备示意图；

图2是本实用新型实施例的多级保护电路示意图；

图3是本实用新型实施例的防强电流冲击电路具体电路示意图；

图4是本实用新型实施例的emc滤波电路示意图；

图5是本实用新型实施例的能量泄放电路示意图；

图6是本实用新型实施例的具有两个多级保护电路的切换电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“联结”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定联结，一体地联结，也可以是可拆卸联结；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参照附图来描述本实用新型的粘钢片的对位装置，其中图1是本实用新型实施例的应用设备示意图；图2是本实用新型实施例的多级保护电路示意图；图3是本实用新型实施例的防强电流冲击电路具体电路示意图；图4是本实用新型实施例的emc滤波电路示意图；图5是本实用新型实施例的能量泄放电路示意图。

本案其中应用场景如下：

高压电缆和在线监测安装在电力隧道内部，由于电力隧道离监测室比较远，现场无法供电以及无法通过有线的方式将现场的数据传输到监控室。所以现场采用ct感应电源+太阳能板输入的取电方式，为各个分布式监测设备提供电源。整个产品装在一个接地箱内部，接地箱采集a、b、c三相上的接地电流。产品工作模式采用间歇工作模式，间歇工作模式的一个典型的时间是，充电周期为1小时，然后后端负载工作起来，给负载供电时的工作时间为15秒，产品结构如图1所示。由于接地线上存在可能的电流突变情况，因此需要采用本案提供的技术方案进行保护。

如图2所示，根据本实用新型的实施例，一种分布式电源小电流启动前级保护装置包括：联结来自取自ct磁环次级线圈输出的防强电流冲击电路，联结所述防强电流冲击电路输出的emc滤波电路，与所述emc滤波电路并联的稳压单元，联结在所述emc滤波电路输出的能量释放电路；所述防强电流冲击电路包括压敏电阻串联气体放电管。

根据本实用新型的一个实施例，所述稳压单元为稳压管,如视图中的d2/d4。

根据本实用新型的一个实施例，所述防强电流冲击电路一端联结所述ct磁环次级线圈l输出端，另一端联结所述ct磁环次级线圈n输出端，第一压敏电阻两端联结所述l输出端和税收n输出端，第二压敏电阻一端联结所述l输出端，并通过第三压敏电阻联结所述n输出端，及串联所述气体放电管接地。

根据本实用新型的一个实施例，所述切换电路为继电器切换电路。

根据本实用新型的一个实施例，所述防强电流冲击电路还包括两端与所述ct磁环次级线圈输出端联结双向tvs管。

根据本实用新型的一些实施例，所述emc滤波电路包括联结所述ct磁环次级线圈输出端且通过第五电容接地的第一电容，联结所述ct磁环次级线圈输出端的第二电容，与所述ct磁环次级线圈输出端联结且串联的第三电容和第四电容，所述第三电容一端连接所述ct磁环次级线圈输出端，另一端接地。

所述能量释放电路包括与所述emc滤波电路输出联结且串联的前置电阻和mos管，所述mos管接地，所述能量释放电路还包括用来提升所述mos管门极电压的电子部件。

优选地，所述电子部件为电阻。

根据本实用新型的一些实施例，串联的前置电阻和mos管采用四个支路，包括第一前置电阻直至第四前置电阻，和第一mos管直至第四mos管，提升所述mos管门极电压的电子部件优选为电阻，一旦mos管门极电压提升到某一特定值时，mos管开始导通，多余的能量电流就可以通过第一前置电阻直至第四前置电阻泄放掉，所述能量释放电路还包括设定特定电压值的第五电阻和第六电阻，特定电压值为：

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任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。

尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。