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高壓線在線取電CT取電裝置(電流互感器感應取電)電源的應用
作者:深圳市嘉創達電源科技有限公司 時間：2018-04-10
高壓線在線取電CT取電裝置(電流互感器感應取電)電源的應用主要應用于電力線路上，可以解決因設備無法獲得其它方式供電的問題。1)高壓輸配電領域:電流感應電源主要用于缺乏常規供電措施的高壓輸配電領域，在輸配電網中，電壓高至10kV-1150kV，工作電流達數十安至數千安，雖有巨大的電能傳輸，許多智能化電子設備卻因缺電而無法安裝，或不得不配置昂貴笨重的太陽能或風能發電設備，猶如長江邊上無水可飲。 2) 智能電網領域：隨著智能電網的開展，在高壓一次設備上（如架空輸電線、電纜、環網柜等）加裝智能電子設備的需求增強，電流感應電源的應用日趨廣泛， 包括但不限于：配電自動化、智能環網柜、架空輸電線及電纜監控、高壓帶電維護工具及其它各種拓展應用（如野外通信基站、高壓輸電線指示燈等），如：智能開關柜配套電源，環網柜及輸配電監測電源，故障指示器配套專用電源等等。
CT取電(感應取電)電源具體應用：配電自動化（配電線路故障指示器）,戶外智能開關柜 , 電力在線監測系統(高壓輸電監控,電纜狀態監控), 電力無線測溫系統,有源電子互感器,高壓帶電作業工具,其他高壓輸電線上電子設備（如高壓輸電線指示燈等）等等。
1.3.1配電線路故障指示器
配電線路故障指示器（fault indicator for distribution line）：一種用來指示配電系統中配電線路發生短路故障及接地故障并能夠進行故障相別指示的檢測裝置。根據用途可分為電纜型和架空型。配網自動化中的故障指示器的主要作用首先在于實時監測配網運行狀態，其次在電網發生故障時實現快速故障定位和隔離，縮短故障處理時間，從而縮短停電時間，提高供電可靠性。配電自動化的發展使故障指示器得到廣泛的應用。
線路故障指示器可直接安裝在6KV到35KV電壓等級線路上，通過現場翻牌、閃光指示方式來檢測線路的接地、短路故障，可為線路管理人員查找故障提供技術支持。
目前一般由太陽能電池給蓄電池充電提供，所以擔心陰雨天電力不足，同時大的太陽能電池板，風大時擺動，抗風能力差。
理想的方式是通過電流互感器感應取電直接給蓄電池充電（為數據采集器等電子裝置提供工作電源，為無線遠傳通訊設備提供通訊電源，為電動機構提供驅動電源，并為可對后備電池和儲能電容充電。由于體積小、安裝方便，電流互感器感應電源已成為故障指示器系統中最主要的取電方式。目前實現起來有一些困難，因為電流的變比太大，電流大時多余能量不好釋放。需要的是一種寬范圍輸入的CT取電電路，實現微功耗高壓取電（電力行業標準DL/T1157—201《配電線路故障指示器技術條件》要求：線路故障指示器的待機狀態下的整機工作電流不大于20uA）。采用了經線路感應取電與電池備用相結合的電源設計， 解決了市場上故障指示器由于僅靠電池供電導致使用壽命短的問題 ；
1.3.2電力在線監測系統
監測系統是整個智能電網的一個重點，占比40%以上，目前， 在輸電線路在線監測中設備的供電一直是一個較為棘手的問題， 常規情況下采用的是光伏取電， 但是這種取電方式極易受到外部環境的影響， 特別是在冬天， 長時間的陰天雪天都會大大降低上述電源的取電能力， 產生較大的人力和維護成本， 因此從電力線本身取電是目前解決在線監測供電設備的一個主要思路。電力系統高壓側測量設備，如輸電線路溫度測量設備、 高壓斷路器母線溫度測量設備等， 直接測量高壓側信息， 然后通過光纖或者無線網絡把采集信息傳送至低壓端， 這樣大大簡化了絕緣的要求， 并且提高了采集信號的精度，但是高壓側測量設備不能通過低壓側導線直接對其供電， 所以高壓側測量設備的供電問題是高壓側測量設備可靠運行的關鍵之一， 近年來出現的在高壓母線上裝設電流互感器， 利用獲取母線電流在互感器二次側的感應電壓再轉換為上述工作電源， 即 CT 取電的方法， 有效解決了高壓側測量設備的工作電源問題， 但是， 母線電流跟隨線路負載的變化而在很大的范圍變化， 使二次側的感應電壓也隨之在很大的范圍變化， 給 CT 取電電源的設計帶來很大的難度。在原邊電流較大的變化范圍內， 取電線圈輸出較穩定, 提供一種寬電流范圍 CT 取電裝置， 可實現在較大的輸電線電流變化范圍內該 CT 取電裝置工作正常、 輸出穩定， 避免發生電流互感器嚴重發熱現象， 且電路簡單， 成本低。
CT取電(感應取電)電源采用超寬電壓DC-DC轉換器（如13V-380V寬輸入的 PI-05V-B4等），能夠確保在一次側電流較大的變化范圍內（比如15A~10000A）, CT取電電源都能夠給電子線路提供穩定的電壓。母線電流跟隨線路負載的變化而在很大的范圍變化， 使二次側的感應電壓也隨之在很大的范圍變化， 給 CT 取電電源的設計帶來很大的難度,寬電壓DC-DC轉換器可以實現在較大的輸電線電流變化范圍內該 CT 取電裝置工作正常、 輸出穩定， 避免發生電流互感器嚴重發熱現象， 且電路簡單， 成本低。
