一种自取能电源内置型智能开关以及自取能电源的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自取能电源内置型智能开关以及自取能电源，本发明的智能开关内置自取能电源，自取能电容采用电容分压形式，稳定性高、成本低，而且在低压电容两端也不连接变压器，大大减少了电源和智能开关的体积和重量，减小电磁干扰和架空线配网布设的视觉污染。该取能电源装置从高压开关进线侧取电，不受线路负荷的影响，当供配电线路停电时也能提供开关操作电源。
【专利说明】一种自取能电源内置型智能开关以及自取能电源
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自取能电源内置型智能开关以及自取能电源。
【背景技术】
[0002] 目前，智能开关取能技术主要有以下几种类型：1、电压互感器式，可以用于给架空 线路配网自动化监控装置供电，但由于其易受外界环境、系统冲击、浇注质量等多方面因素 的影响，从而造成了运行中多起电压互感器爆炸事故的发生，严重影响了配电线路的安全 运行。2、电流互感器式，即利用一次侧感应高压母线电流从而获得二次侧电功率输出，当母 线电流从几安培至几千安培变化时，该方法所取得的工作电源极不稳定，虽然针对输出功 率太大时采用了稳压技术，但功耗也增大了，特别是当母线电流小至几安培时，输出功率就 会太小，进而不能保证系统的正常运行，针对此问题，虽然可以增加充电电池，但由此会导 致取能模块成本及体积的增加，而且充电电池的寿命问题也会增加维修工作的难度。3、太 阳能式，该方式受天气影响因素较大，且输出电源的功率低、稳定性差。4、激光式，该方式主 要的缺点是造价高且提供的电功率有限。
[0003] 对于智能电网建设而言，配置一套结构简单灵活、性能稳定可靠、安装简洁美观的 高压开关设备至关重要，目前市场上尚无此类型的既实用可靠又质优价廉的自取能电源内 置型智能开关。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种自取能电源内置型智能开关以及自取能电源，用以解决 现有智能开关取能的方式存在缺陷的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明的方案包括：
[0006] -种自取能电源内置型智能开关，自取能电源包括用于连接供配电线路串联电 容，所述串联电容包括高压电容器和低压电容器；低压电容两端连接取电端子，所述取电端 子用于连接智能开关的智能监控装置；所述高压电容器安装于智能开关罐体中，所述低压 电容器设于罐体外侧的低压回路电路板上。
[0007] 所述智能开关的高压电容器由三个电容器并联构成，三个电容器均安装在高压电 容安装板上。
[0008] 所述低压电容器通过保护模块接地。
[0009] 所述低压电容器与高压电容器的串联点连接有补偿模块和熔断器。
[0010] 所述取电端子用于直接连接所述智能监控装置或者通过整流滤波单元连接所述 智能监控装置。
[0011] 一种自取能电源，包括用于连接供配电线路串联电容，所述串联电容包括高压电 容器和低压电容器；低压电容两端连接取电端子，所述取电端子用于连接智能开关的智能 监控装置。
[0012] 所述智能开关的高压电容器由三个电容器并联构成，三个电容器均安装在高压电 容安装板上。
[0013] 所述低压电容器通过保护模块接地。
[0014] 所述低压电容器与高压电容器的串联点连接有补偿模块和熔断器。
[0015] 本发明的智能开关内置自取能电源，自取能电容采用电容分压形式，稳定性高、成 本低，而且在低压电容两端也不连接变压器，大大减少了电源和智能开关的体积和重量，减 小电磁干扰和架空线配网布设的视觉污染。该取能电源装置从高压开关进线侧取电，不受 线路负荷的影响，当供配电线路停电时也能提供开关操作电源。
[0016] 高压电容器位于智能开关罐体内部，有效地利用了智能开关的空间，减小了整体 体积。
[0017] 智能开关稳定可靠，采用取能装置与智能开关监控装置中蓄电池相结合的方式给 配电线路配网自动化监控装置供电，不受架空线路电流、天气、线路负荷等的影响；电源装 置中补偿模块有效地补偿高低压电容器，保证了输出电压的稳定可靠。
[0018] 内置型自取能电源主要用于为智能开关的智能监控装置供电，通过调节高压电容 与低压电容的分压，使正常工作情况下，为智能监控装置提供较低但仍能使智能监控装置 正常工作的电压，以便于在故障情况下线路电压升高时，智能监控装置仍然能够正常工作。
[0019] 智能开关安全可靠，使用寿命长，高压电容器采用高压陶瓷电容器，其电容容量损 耗随温度频率变化具有极高稳定性，且特殊的串联结构适合于在高电压下长期可靠地工 作，并具有高电流爬升速率且适用于大电流回路并无感性结构；低压取能电容采用金属化 聚丙烯膜电容器，其具有绝缘电阻高，电容量损耗小，自愈性强等优点；保护模块及熔断器 能针对线路中的过电压及大电流进行有效地保护，提高了该装置的安全系数。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的自取能电源电路原理图；
[0021] 图2是智能开关结构图；
[0022] 图3是图2的侧视图；
[0023] 图4是三相取能的电路原理图；
[0024] 图5是智能开关及其智能监控装置在杆塔上的安装位置示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0026] 自取能电源，包括用于连接供配电线路串联电容，所述串联电容包括高压电容器 和低压电容器；低压电容两端用于取电。用于取电的端子可以直接连接智能开关监控装置， 适用于采用交流供电的智能开关监控装置；也可以通过整流滤波单元后再连接智能开关监 控装置，适用于采用直流供电的智能开关监控装置。自取能电源可以为单相形式，也可以形 成三相形式，如图4所示，每相结构与单相相同。
[0027] 具体的，如图1所示，自取能电源包括与供配电线路1相连的高压绝缘导线2、分压 用的高压电容器3、取电用的低压电容器4、电容补偿模块6、熔断器7和当供配电线路发生 过电压故障时对取能电容及后续电路进行保护的保护模块5 ;高压电容器3、低压电容器4 和保护模块5串联在供配电线路1与地线之间；低压电容器4两端用于连接自取能电源输 出端，输出端上连接补偿模块6和熔断器7。
[0028] 所述供配电线路1为架空线输电线路；所述高压电容器3为高压陶瓷电容器，通过 高压绝缘导线2与供配电线路1相连；所述取能电容器4为金属化聚丙烯膜电容器，电源装 置就是利用其两端压差进行取能，其一端与高压电容器3相连，另一端与保护模块5相连后 接地；所述补偿模块6为感性补偿装置，补偿高低压电容器，一端与取能电容器4相连，另一 端与熔断器7相连；以上所述器件可采用灵活安装方式，且均可安装与支撑所述架空输电 线路的杆塔之上。
[0029] 作为高压电容器，可以采用一个电容实现，也可以采用多个电容并联构成；如图2 显示的那样，高压电容器由三个电容构成，通过在端子排16上设置引线容易实现三个电容 的并联。通过端子排也可以设置为三个电容分别对应三相电容C1，如图4所示。也就是说， 如图2、3的结构形式，可以同时适用于单相或三相的情况，下面进行具体介绍。
[0030] 如图2、图3所示的智能开关，为了节省空间，自取能电源内置于智能开关的5^罐 体内，即高压电容器3在罐体中。图中的固定连接结构，如高压绝缘导线2与端子头10的 连接、高压电容器3与高压电容电极15、高压电容电极15与高压电容安装板8、高压电容器 安装板8与罐体，等均为螺栓固定连接。16为连接各高压电容电极15的端子排，用于连接 到低压回路电路板，11为绝缘隔板，用于高压电容电极15与高压电容安装板8隔离。
[0031] 电源装置中低压电容器4、保护模块5、补偿模块6、熔断器7均可安装于低压回路 电路板22上，且低压回路电路板22固定于高压开关机构箱上，处于罐体外侧，方便检修更 换。高压电容器3与低压电容器2之间的布线连接通过端子排16及密封端子组20相连， 密封端子组20通过盘头螺钉、平垫和弹垫组合件21安装于高压开关内部。
[0032] 如图5所示的自取能电源内置型智能开关24,在实际挂网运行中，其进出线侧分 别接供配电线路1，来完成电网线路的关合与开断等，智能开关的内置电源通过连接电缆 25与智能开关监控装置26相连接，顺利完成智能开关24配网自动化功能。
[0033] 以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的 基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形 的结构并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行 的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种自取能电源内置型智能开关，其特征在于，自取能电源包括用于连接供配电线 路串联电容，所述串联电容包括高压电容器和低压电容器；低压电容两端连接取电端子，所 述取电端子用于连接智能开关的智能监控装置；所述高压电容器安装于智能开关罐体中， 所述低压电容器设于罐体外侧的低压回路电路板上。
2. 根据权利要求1所述的一种自取能电源内置型智能开关，其特征在于，所述智能开 关的高压电容器由三个电容器并联构成，三个电容器均安装在高压电容安装板上。
3. 根据权利要求1所述的一种自取能电源内置型智能开关，其特征在于，所述低压电 容器通过保护模块接地。
4. 根据权利要求3所述的一种自取能电源内置型智能开关，其特征在于，所述低压电 容器与高压电容器的串联点连接有补偿模块和熔断器。
5. 根据权利要求1所述的一种自取能电源内置型智能开关，其特征在于，所述取电端 子用于直接连接所述智能监控装置或者通过整流滤波单元连接所述智能监控装置。
6. -种自取能电源，其特征在于，包括用于连接供配电线路串联电容，所述串联电容包 括高压电容器和低压电容器；低压电容两端连接取电端子，所述取电端子用于连接智能开 关的智能监控装置。
7. 根据权利要求6所述的一种自取能电源，其特征在于，所述智能开关的高压电容器 由三个电容器并联构成，三个电容器均安装在高压电容安装板上。
8. 根据权利要求6所述的一种自取能电源，其特征在于，所述低压电容器通过保护模 块接地。
9. 根据权利要求8所述的一种自取能电源，其特征在于，所述低压电容器与高压电容 器的串联点连接有补偿模块和熔断器。
【文档编号】H03K17/08GK104158519SQ201310683600
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】王静丽, 武可, 吴军辉, 郜延伟, 金光耀, 唐立文, 晁志刚, 胡可, 徐志文, 魏义利 申请人:平顶山平高安川开关电器有限公司