一種微功率取能變壓器裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微功率取能變壓器裝置，包括變壓器安裝板，所述安裝板上設(shè)置有變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路，所述變壓器分別與空氣放電間隙和整流橋電路連接；通過依靠近似均勻電場中的空氣放電間隙對變壓器輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅；通過導(dǎo)通門檻電壓的正反并聯(lián)的二極管并接在變壓器中與輸入繞組、輸出繞組共鐵芯的輔助繞組兩端對變壓器輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅，勻電場中的空氣放電間隙電壓穩(wěn)定，不存在容易老化的有機(jī)物，工作壽命長，制作成本低；利用磁場平衡的原理將多余熱量分散在散熱性能良好的變壓器上，輸出側(cè)不需要再增加多余的散熱板，降低了造價，提高了裝置的可靠性。
【專利說明】
一種微功率取能變壓器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型具體涉及電力電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種微功率取能變壓器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用電容(或電阻等)分壓工作原理的取電裝置從線路上獲取能量時存在以下兩個問題:第一，取電裝置電源特性近似于電流源，負(fù)載大小變化很容易引起變壓器輸出電壓的波動。第二，取電裝置的變壓器輸入側(cè)回路需要承受額定電壓7倍以上的短時工頻過電壓，幾十倍甚至更高的雷擊過電壓。這些過電壓就不僅僅是對負(fù)載有影響而且對變壓器本身絕緣也是嚴(yán)重的考驗。
[0003]目前第一個問題的主要解決方法是讓變壓器輸入功率遠(yuǎn)大于輸出功率或者是在負(fù)載前端并聯(lián)電子限壓模塊;第二個問題的解決方法主要是在變壓器的輸入側(cè)并聯(lián)氧化鋅避雷器。以上解決方案上存在以下問題:第一是取能效率低，變壓器成本較高，導(dǎo)致取電裝置的性價比下降;第二是電子限壓模塊中限壓元件容易出現(xiàn)溫度過高或需要配置較大體積的散熱板，以及電子元件容易出現(xiàn)反向擊穿而損壞;第三是氧化鋅避雷器容易出現(xiàn)材料老化而失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了取能效率高、工作壽命長，制作成本低且穩(wěn)定的一種微功率取能變壓器裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:包括所述變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路，所述空氣放電間隙與變壓器輸入端連接，用于對變壓器輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅;所述整流橋電路與變壓器輸出端連接，用于對變壓器輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述變壓器包括靜電屏蔽引出線G5、第一高壓輸入繞組引出線R6、第二高壓輸入繞組引出線R7、第一低壓輸出限幅繞組引出線Wl、第二低壓輸出限幅繞組引出線W2、第一低壓輸出繞組Y3和第二低壓輸出繞組Y4，所述靜電屏蔽層引出線G5，第一高壓輸入繞組引出線R6，第一低壓輸出繞組Y3三者短接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空氣放電間隙包括密封用的安裝盒和設(shè)置在安裝盒中間的間隙組件，所述間隙組件從下到上依次設(shè)置有底板、第一定位板、云母板、第二定位板和第二底板，所述第一定位板和第二定位板中分別設(shè)置有對應(yīng)的第一銅片和第二銅片。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一銅片上設(shè)置有第一電線，所述第二銅片上設(shè)置有第二電線，所述第二高壓輸入繞組引出線R7和第一電線連接。
[0010]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述整流橋電路包括第一單相整流橋、第二單相整流橋和第三單相整流橋，所述第一單相整流橋并聯(lián)在變壓器輸出端，第二單相整流橋和第三單相整流橋并聯(lián)后再與變壓器共鐵芯的輔助繞組兩端并聯(lián)。
[0011]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，第三單相整流橋包括第一交流引腳和第二交流引腳，所述第一交流引腳之間短接，第二交流引腳之間短接，所述第一交流引腳與第二電線接地；所述第一交流引腳與第一低壓輸出繞組Y3短接，第二交流引腳與第二低壓輸出繞組Y4短接;所述第一單相整流橋正極分別與第二單相整流橋負(fù)極短接和第一低壓輸出限幅繞組引出線Wl相連;所述第二單相整流橋正極分別與第一單相整流橋負(fù)極短接和第二低壓輸出限幅繞組引出線W2相連;第三單相整流橋之間正極與正極短接，負(fù)極與負(fù)極短接。
[0012]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路分別都設(shè)置有三組。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014]本實用新型的微功率取能變壓器裝置，通過依靠近似均勻電場中的空氣放電間隙對變壓器輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅;通過導(dǎo)通門檻電壓的正反并聯(lián)的二極管并接在變壓器中與輸入繞組、輸出繞組共鐵芯的輔助繞組兩端對變壓器輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅，勻電場中的空氣放電間隙電壓穩(wěn)定，不存在容易老化的有機(jī)物，工作壽命長，制作成本低；只利用二極管的導(dǎo)通特性，避開其容易損壞的反向電壓特性，不容易損壞;利用磁場平衡的原理將多余熱量分散在散熱性能良好的變壓器上，輸出側(cè)不需要再增加多余的散熱板，降低了造價，提高了裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型較佳實施例的工作原理接線示意圖；
[0016]圖2位本實用新型較佳實施例的電氣原理圖；
[0017]圖3為本實用新型較佳實施例的整流橋模塊接線圖；
[0018]圖4為本實用新型的變壓器的平面示意圖
[0019]圖5為本實用新型的變壓器接線示意圖；
[0020]圖6為本實用新型的空氣放電間隙平面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及本實用新型的優(yōu)選實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明:
[0022]參見圖1和圖2，一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:包括變壓器安裝板I，所述安裝板I上設(shè)置有變壓器2、空氣放電間隙3和整流橋電路4，所述空氣放電間隙3與變壓器2輸入端連接，用于對變壓器2輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅;所述整流橋電路4與變壓器2輸出端連接，用于對變壓器2輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅。
[0023]參見圖4和圖5，變壓器包括靜電屏蔽引出線G521、第一高壓輸入繞組引出線R622、第二高壓輸入繞組引出線R723、第一低壓輸出限幅繞組引出線W124、第二低壓輸出限幅繞組引出線W225、第一低壓輸出繞組Y326和第二低壓輸出繞組Y427，每組靜電屏蔽層引出線G521，第一高壓輸入繞組引出線R622，第一低壓輸出繞組Y326三者短接，所述第二高壓輸入繞組引出線R7與電網(wǎng)連接。參見圖6，空氣放電間隙3包括密封用的安裝盒31和設(shè)置在安裝盒中間的間隙組件件32，所述間隙組件從下到上依次設(shè)置有底板321、第一定位板322、云母板323、第二定位板324和第二底板325，所述第一定位板321和第二定位板324中分別設(shè)置對應(yīng)的第一銅片3221和第二銅片3241。所述第一銅片3221設(shè)置有第一電線32211，所述第二銅片3241設(shè)置有第二電線32411，所述第二高壓輸入繞組引出線R723和第一電線32211連接。
[0024]參見圖3，整流橋模塊4包括整流橋PCB板41，所述整流橋PCB板41設(shè)置第一單相整流橋411、第二單相整流橋412和第三單相整流橋413，第三單相整流橋413包括第一交流引腳4131和第二交流引腳4132，所述第一交流引腳之間短接，第二交流引腳之間短接，所述第一交流引腳4131與電線23241接地;第一交流引腳4131分別與第一低壓輸出繞組Y3短接，第二交流引腳4132分別與第二低壓輸出繞組Y427短接;第一單相整流橋411正極分別與第二單相整流橋412負(fù)極短接和第一低壓輸出限幅繞組引出線W124相連，第一單相整流橋411負(fù)極分別與第二單相整流橋412正極短接，第二單相整流橋412正極分別與第二低壓輸出限幅繞組引出線W225相連，第三單相整流橋413之間正極與正極短接，負(fù)極與負(fù)極短接。
[0025]高壓輸入繞組引出線R723和第一點線電線32211用于接電容(或電阻等)分壓取電二次端，第一交流引腳A4131與第二電線132411接地，當(dāng)電容(或電阻等)分壓取電二端有電源輸入時，若該電源輸入過壓，則過壓電流通過空氣放電間隙3流向大地，若該電源低于過壓值，第三單相整流橋413的正極與負(fù)極之間即可取得與輸入電源相對應(yīng)的直流輸出。工作原理:依靠近似均勻電場中的空氣放電間隙3對變壓器2輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅;依靠具有導(dǎo)通門檻電壓的正反并聯(lián)的二極管并接在變壓器中與輸入繞組、輸出繞組共鐵芯的輔助繞組兩端對變壓器2輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅，均勻電場中的空氣放電間隙3電壓穩(wěn)定，不存在容易老化的有機(jī)物，工作壽命長，制作成本低；只利用二極管的導(dǎo)通特性，避開其容易損壞的反向電壓特性，因此不容易損壞;利用磁場平衡的原理將多余熱量分散在散熱性能良好的變壓器上，輸出側(cè)不需要再增加多余的散熱板，降低了造價，提高了裝置的可靠性。
[0026]本實用新型具體實施例中，所述變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路分別都設(shè)置有三組，每組都可以獨立工作，以上是描述的一組的變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路工作原理和接線原理，三組變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路工作原理和接線原理和一組的基本一樣，所以本實用新型可以是單相或者三相，同時三組變壓器第二高壓輸入繞組引出線R723連接并與電網(wǎng)相連，三組整流橋電路中第一交流引腳4131與三組的第二電線23241都接地。
[0027]以上是對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:包括所述變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路，所述空氣放電間隙與變壓器輸入端連接，用于對變壓器輸入側(cè)的電壓進(jìn)行限幅;所述整流橋電路與變壓器輸出端連接，用于對變壓器輸出側(cè)的電壓進(jìn)行限幅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:所述變壓器包括靜電屏蔽引出線G5、第一高壓輸入繞組引出線R6、第二高壓輸入繞組引出線R7、第一低壓輸出限幅繞組引出線W1、第二低壓輸出限幅繞組引出線W2、第一低壓輸出繞組Y3和第二低壓輸出繞組Y4，所述靜電屏蔽層引出線G5，第一高壓輸入繞組引出線R6，第一低壓輸出繞組Y3三者短接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:所述空氣放電間隙包括密封用的安裝盒和設(shè)置在安裝盒中間的間隙組件，所述間隙組件從下到上依次設(shè)置有底板、第一定位板、云母板、第二定位板和第二底板，所述第一定位板和第二定位板中分別設(shè)置有對應(yīng)的第一銅片和第二銅片。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:所述第一銅片上設(shè)置有第一電線，所述第二銅片上設(shè)置有第二電線，所述第一電線和第二高壓輸入繞組引出線R7連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:所述整流橋電路包括第一單相整流橋、第二單相整流橋和第三單相整流橋，所述第一單相整流橋并聯(lián)在變壓器輸出端，第二單相整流橋和第三單相整流橋并聯(lián)后再與變壓器共鐵芯的輔助繞組兩端并聯(lián)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:第三單相整流橋包括第一交流引腳和第二交流引腳，所述第一交流引腳之間短接，第二交流引腳之間短接，所述第一交流引腳與第二電線接地;所述第一交流引腳與第一低壓輸出繞組Y3短接，第二交流引腳與第二低壓輸出繞組Y4短接;所述第一單相整流橋正極分別與第二單相整流橋負(fù)極短接和第一低壓輸出限幅繞組引出線Wl相連;所述第二單相整流橋正極分別與第一單相整流橋負(fù)極短接和第二低壓輸出限幅繞組引出線W2相連;第三單相整流橋之間正極與正極短接，負(fù)極與負(fù)極短接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微功率取能變壓器裝置，其特征在于:所述變壓器、空氣放電間隙和整流橋電路分別都設(shè)置有三組。
【文檔編號】H01F38/00GK205647277SQ201620306892
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】黃偉軍, 魏浩銘, 李旭光, 錢遠(yuǎn)馳
【申請人】珠海許繼電氣有限公司