傳統(tǒng)電源模式通過(guò)變壓器(電壓互感原理)降壓整流，實(shí)現(xiàn)高壓交流電向低壓DC電的轉(zhuǎn)換。在降低交流電流的過(guò)程中，電壓信號(hào)始終保持50Hz的交流正弦波形信號(hào)，其次數(shù)、幅度和相位與高壓電網(wǎng)保持同步。交流導(dǎo)出電路可以開(kāi)路，但不能短路。電流信號(hào)的大小和相位可能根據(jù)負(fù)載的不同而不同，電流信號(hào)可能不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號(hào)。
CT取電也利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換，但它不同于傳統(tǒng)的變壓器電壓感應(yīng)原理，它利用電流互感原理傳遞電能，與傳統(tǒng)的電源模式原理相關(guān)，即電壓互感器CT導(dǎo)出端電流信號(hào)的頻率、幅度和相位與原端電網(wǎng)同步(假設(shè)電壓互感器的容量是無(wú)限的，即理想的CT)。CT輸出端可以短路但不能開(kāi)路。根據(jù)電源模塊負(fù)荷的不同，CT輸出端電壓信號(hào)的大小和相位變化，甚至CT輸出端電壓信號(hào)不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號(hào)。
如圖:為了保證CT輸出端在沒(méi)有負(fù)載或輕負(fù)載的情況下不處于等效開(kāi)路狀態(tài)，需要在電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入側(cè)安裝電流旁通調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)負(fù)載需要電能時(shí)，電流旁通調(diào)節(jié)裝置允許電流通過(guò)整流器向負(fù)載供電。當(dāng)沒(méi)有負(fù)載時(shí)，CT的輸出電流類(lèi)似于所有通過(guò)電流旁通調(diào)節(jié)裝置。此時(shí)，電源模塊的輸入側(cè)(即CT的輸出端)的電壓類(lèi)似于零。
可以看出，CT電源模塊的輸入是電流信號(hào)的輸入，需要保證CT的輸出側(cè)不能處于開(kāi)路狀態(tài)，否則很容易對(duì)設(shè)備和人身安全造成高壓危害。電壓信號(hào)不能直接添加到電源模塊的輸入端，電流旁通調(diào)節(jié)裝置可能會(huì)給電壓信號(hào)帶來(lái)短路電路，容易對(duì)設(shè)備造成損壞。
二
傳統(tǒng)電源模式干擾感應(yīng)路徑
由于常規(guī)源模塊的電壓信號(hào)來(lái)自電網(wǎng)側(cè)的相電壓或相電壓，電網(wǎng)側(cè)遇到的雷擊高壓信號(hào)或操作過(guò)的電壓信號(hào)會(huì)沿著降壓電路傳輸?shù)诫娫茨K，直到負(fù)載電路板。因此，電源模塊和負(fù)載電子線(xiàn)路的防雷電壓浪涌和操作過(guò)電壓非常重要，即相應(yīng)的電子電氣設(shè)備需要滿(mǎn)足浪涌和脈沖沖擊的要求。
雷擊或操作過(guò)的電壓更容易產(chǎn)生超過(guò)常規(guī)工作電壓的高電壓信號(hào)(圖中AB相)或相地(圖中AN相)。這些信號(hào)可以通過(guò)變壓器和供電電路傳輸?shù)秸髌鞯妮敵鰝?cè)。如果電路中沒(méi)有安裝保護(hù)措施，后續(xù)設(shè)備很容易損壞。因此，為了檢查設(shè)備的抗干擾性，需要在電源輸入端添加模擬測(cè)試高壓信號(hào)(添加差模信號(hào))。
三
干擾感應(yīng)路徑的CT取電
由于上述CT電源和傳統(tǒng)電源原理上的對(duì)偶性，在電流信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中檢測(cè)CT電源供電的可靠性是檢測(cè)CT電源供電設(shè)備可靠性的主要因素。由于CT電源模式下不再存在傳統(tǒng)的雷擊和操作過(guò)電壓傳導(dǎo)方式，傳統(tǒng)的雷擊和操作過(guò)電壓幾乎不會(huì)影響CT電源模式。原因如圖:
從圖中可以看出，當(dāng)相間或相地之間產(chǎn)生雷擊或操作電壓時(shí)，CT的一次側(cè)是通過(guò)CT線(xiàn)圈的A相導(dǎo)線(xiàn)，相當(dāng)于A(yíng)相導(dǎo)線(xiàn)的某一點(diǎn)。CT的一次側(cè)電流為A相導(dǎo)線(xiàn)電流，CT的一次側(cè)電壓接近為零。理論上CT的二次側(cè)電流與一次側(cè)電流的比例滿(mǎn)足匝數(shù)的比值，CT的二次側(cè)電壓與一次側(cè)電壓之間或相地電壓無(wú)關(guān)。可以推斷，CT的二次側(cè)輸出電壓只與后端的等效阻抗和一次側(cè)電流的大小有關(guān)。因此，CT取電在抗擊雷擊過(guò)壓和操作過(guò)壓時(shí)具有安全優(yōu)勢(shì)。
由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的電源模塊輸入端差模增加浪涌測(cè)試信號(hào)和脈沖群信號(hào)的測(cè)試方法并不適合CT電源供電，因此該方法得到的測(cè)試結(jié)果并不具備設(shè)備的可靠性。即使是電流旁通調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)娜‰娔K也可能更容易獲得良好的測(cè)試指標(biāo)，而這種模塊在電流較大時(shí)，通常更容易在CT導(dǎo)出側(cè)產(chǎn)生類(lèi)似的開(kāi)路高壓，造成設(shè)備損壞。
但目前CT取電需要在電線(xiàn)電流10A甚至更小的情況下正常運(yùn)行，電線(xiàn)額定電壓往往高達(dá)600A甚至更多。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，電線(xiàn)可能會(huì)流經(jīng)短路和大電流。因此，有必要在短路容量條件下檢測(cè)一次側(cè)大電流時(shí)取電模塊的可靠性和取電模塊的耐受性。
根據(jù)以上分析，在CT取電模塊設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)那闆r下，CT取電在抗擊雷擊浪涌過(guò)電壓和電作過(guò)電壓方面具有先天的理論優(yōu)勢(shì)。對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的檢測(cè)建議應(yīng)放在安全指標(biāo)上，如抗大電流沖擊、電源模塊輸入端是否存在開(kāi)路風(fēng)險(xiǎn)等。
