选型问答

在智能电网建设背景下，高压电力设备（如架空输电线路、电力电缆、环网柜等）智能化改造需求日益迫切，稳定可靠的供电系统是各类在线监测装置、通信终端等智能设备正常运行的基础，而在大量的户外高压电力设备运行场景低压供电电源的保障却成为了难题。

电流感应电源通过CT取能互感器从高压导线中的电流感应获取电能，并将其转换为稳定的直流电源输出，为各种户外智能电网终端设备提供可靠的供电解决方案。

那么，应该如何选择电流感应电源呢？结合奥博尔公司的电流感应电源实践经验，推荐以下4大选品知识点。

取电互感器是一款比测量型互感器磁芯截面积更大的电流互感器，设计不当在大电流开路等异常工况时其开路电压比测量型电流互感器更高，特别是有的产品片面追求小电流取电效率采用大截面高匝比，大电流时开路电压尖峰值高达数kV，极易给现场的设备运行和人员安全带来隐患；因此奥博尔公司对取电互感器的开路电压进行了严格限制。

开路保护器对取电互感器产生开路高压的风险进行了很好的防范，但开路保护器电子电路的寿命远不及取电互感器本体，要充分考虑开路保护器失效后的现场安全，因此需要对取电互感器本体的开路电压做出限制，并尽可能选用长寿命设计的开路保护器，在接入电流感应电源模块后取电互感器开路的风险较小，但仍要考虑感应电源内电子元件十多年后失效可能带来的取电互感器开路风险。

因此，限制取电互感器本体开路电压才能从根本上杜绝其安全风险。

CT开路保护器并联在CT二次侧两端，正常运行时呈高阻状态，漏电流较小，对CT的测量或取电工作几乎没有影响；当二次回路开路或初级绕组中出现异常过流时，CT开路保护器在半个周波内导通，短路二次绕组；并在过电压故障消除后，CT开路保护器自动复位，启动测量或取电回路恢复到正常的工作状态。

互感器本体由磁性材料和金属导线组成，本体寿命可以轻松达到数十年，作为互感器的配套产品，开路保护器的长寿命设计十分必要。长寿命试验是产品可靠性检验的一大难题，但长寿命电路最起码要具备以下特征：无电解电容等寿命短板器件（电解电容内的电解液会随时间干涸而失效）；元器件核心参数裕量充足；电路整体功耗低，发热量小且散热良好，温升小；防护到位，防尘、防潮、防腐蚀及防老化。开路保护器选择不当很可能出现如下后果：

专业型开路保护器是指保护启动后输出电压有效值很低（一般<2V，非专业型开路保护器输出电压高达40-50V），正常工作时开路保护器如图安装在取电互感器侧，要确保开路保护器启动电压较取电电源模块工作电压高并裕度充足，否则开路保护器误动将导致取电电源效率降低甚至无法工作，现在电流感应电源模块多采用静音控制技术以降低互感器运行时的噪音，该技术易在开路保护器位置产生干扰导致开路保护器误动，奥博尔公司采用零电压切换静音控制方案，较好的解决了这一技术难题。

 No.3

电流感应电源是以输入电流为基础进行电能变换的，和人们常见的以220V输入电压为基础进行变换的电源不同，常规电压型电源的输入阻抗趋近于开路，而电流型感应电源的输入阻抗趋近于短路，因此其浪涌冲击损坏机理完全不同。

电流感应电源的浪涌冲击宜以高压输电线的动稳冲击电流标准进行校验，建议值31.5kA 2s或40kA 1s；传统电压型电源的雷电浪涌测试标准和方法均不适用，这也是很多电源模块在按照国标GB/T17626.5通过4kv浪涌冲击测试后仍不能满足现场运行要求且故障率很高的主要原因。

电流感应电源由取电互感器实现了与高压一次设备的隔离，天然具备抗击各种浪涌过电压和雷击过电压的超强能力（相关回路是阻抗很小的电流回路），但考虑短时过电流冲击导致的EMI干扰，建议电流感应电源模块宜采用隔离型电能变换。

因供电负荷的变化线缆电流波动很大，在一次电流过低时甚至无法带动负载正常工作，因此电流感应取电大多配置储能电池，大电流时电池储能，小电流时电池放电，以实现用电负载最大的在线工作率，且设备均户外安装运行环境恶劣，在一次电流宽幅波动情况下的专业电池充放电控制和管理尤为重要，好的设计不仅能提升设备在线率，延长电池寿命，降低电池失效或故障起火的风险，且还会避免负载频繁重启的打嗝现象。推荐奥博尔公司的下述充放电控制逻辑。

当CT取电功率大于负载功率时(输出电压大于电池开启电压)，取电模块优先给负载供电，多余部分给后备电池充电；当CT取电功率小于负载功率时，取电模块给负载供电，不足部分后备电池补充；当后备电池放电至电压低于电池关断电压，CT取电功率优先给后备电池充电，若发现CT取电功率大于设定值Z，改为优先给负载供电，多余部分给后备电池充电。

深圳市奥博尔技术有限公司专注于电流感应电源研究和生产，经过长期技术攻关和现场经验积累，公司成功推出了第二代新型电流感应电源，较常规电流感应电源相比，公司新型电流感应电源具有“全状态静音、宽范围可靠和一体化智能”特点，提升了产品的现场工程适应性、安全可靠性和充放电管理的智能化水平，广泛应用于电力电缆和高压架空输电线等严苛用电场景，是户外智能电网终端设备便捷、高效、可靠的供电手段。

新型电流感应电源由取电互感器和感应电源模块两部分组成，取能互感器用于感应导线中的电流并转化为电压信号，感应电源模块将电压信号转换输出稳定的直流电源。奥博尔新型电流感应电源的取能互感器采用预制镜面半圆铁芯和精细化生产工艺，大幅度降低了铁芯切面气隙产生的磁阻，均匀分布绕组，漏磁更低，安全性更好，较同体积取能互感器电磁转换效率显著提升。

新型感应电源模块采用全域静音稳压控制技术，实现了在大电流空载和小电流满载全工况下的静音运行；冗余系统动稳冲击电流标准设计电源模块主电流回路，保障了在极端大电流冲击时感应电源模块和负载的安全，并将一次电流波动、电池电池充放电控制和负荷管理进行一体化智能设计，大大提升了用电负载在系统小电流情况下的在线率。

高压输电线传递着海量电能，电流感应取电犹如在滔滔长江取水酌饮，对电力线能量传输没有影响，但若取电控制不当，会产生极强浪涌损坏电源模块甚至后端电路，这也是CT取电一直令用户担心的关键。AP感应电源模块采用可靠的可控整流技术，将不稳定的电能蓄积在安全的电势湖里再行变换，保证了电源输出的安全性。

AP感应电源采用全状态静音可控整流技术，静音控制最小占空比低于2%，保证静音的同时不降低取电效率，在持续大电流空载和小电流满载工况下，均保证取能互感器处于静音工作状态。

AP感应电源采用超宽输入电流范围设计，最大可持续输入电流不小于15A，且主电流回路具有冗余的动稳冲击电流能力，保障了在极端大电流冲击时感应电源模块和负载的安全。

AP感应电源将一次电流波动、电池充放电控制和负荷管理进行一体化智能设计，大电流时负载优先，小电流且储能不足时储能优先，既减小了一次电流不稳定负载的频繁启停，又汇集了小电流时的点滴能源，有效地提升了设备的在线运行时间，并采用专业的锂电池恒流-恒压充电和放电保护策略，可有效的保障储能锂电池的使用寿命。

 No.2

根据高压架空线安装环境，设计了宽范围太阳能PV取电输入接口，内置MPPT太阳能最大效率控制，可直接接入太阳能光伏板。无论是CT输入还是太阳能PV输入均采用隔离型DCDC变换进行原副端隔离，对于电网浪涌和雷击光伏板的恶劣工况，均能保障电源模块和负载电路的安全。

高压架空线运行环境恶劣，拆装维护困难，对电源设计提出了更高要求，MP电源模块运行环境满足-40℃-85℃要求，器件选型按15年寿命严格筛选并对薄弱环节进行冗余设计，采用专业的锂电池充放电管理策略延长电池使用寿命。

CT取电输入按持续15A超大容量设计，具有冗余的动稳冲击电流能力，实现了一次电流波动、电池充放电控制和负荷管理的集成智能设计，提升了小电流时的设备在线时间，既满足高压大电流输电线路，也能较好的适应小电流配网线路。