新型取电技术：全静音 + 宽范围 + 智能一体，为什么国网都在选？

在输电领域，电流感应取电（CT 取电）就像从滔滔长江中 “舀水酌饮”—— 既不影响主线能量传输，又能为户外智能设备提供稳定电力。但传统 CT 取电曾面临三大痛点：磁路饱和风险、浪涌冲击损坏、噪音干扰……那么如何破解这些难题呢？

新一代新型电流感应电源打造成 “全状态静音 + 宽范围可靠 + 一体化智能” 的供电标杆，让取电过程从 “粗放掠夺” 进化为 “精密智取”。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。

1 开路电压的产生机理与安全隐患

取电互感器作为大截面磁芯的特殊电流互感器，其工作原理与测量型互感器存在本质差异。当一次侧电流通过时，二次侧绕组因电磁感应产生电压，若二次侧发生开路（如接线松动、元件失效），磁芯中磁场能量无法释放，会在开路端积累极高电压。尤其当设计采用大截面磁芯与高匝比绕组（以追求小电流取电效率）时，大电流工况下开路电压尖峰值可达数 kV，远超安全阈值。这种高压不仅会击穿绝缘层、损坏电源模块，更可能引发设备起火或人员触电事故，成为户外电力设备运行的隐性威胁。

2 三重限制策略：从源头控制风险

（1）磁芯与绕组的参数优化
通过磁路仿真软件精准计算，将取电互感器的匝比控制在合理范围，避免因高匝比导致的电压放大效应。同时采用取向型电工硅钢作为磁芯材料，其 2.0T 的高磁感应强度可在相同磁通量下减少绕组匝数，从设计源头降低开路电压幅值。

（2）开路电压的硬件限制设计
互感器内置专业型开路保护器，当检测到开路状态时，保护器在半个周波内导通短路二次绕组，将电压限制在安全区间。奥博尔选用的保护器启动后输出电压有效值＜2V，而非专业型保护器此值高达 40-50V，确保故障时设备与人员安全。

（3）全生命周期的安全冗余设计
考虑到开路保护器电子元件的寿命通常为 5-8 年，远短于互感器本体，在互感器本体设计中加入双重保险：一方面通过限制磁芯截面积与匝比，将本体开路电压控制在130V 以下，即使保护器失效也能保障安全；另一方面采用无电解电容的长寿命电路设计，避免因电解液干涸导致保护器失效。

3 开路保护器失效后的风险推演与应对

尽管接入电源模块后，互感器开路风险因电路闭环而降低，但仍需考虑长期运行中的潜在隐患：传统测量型电流互感器的开路电压限制标准（如 GB 1208-2006）未涵盖取电互感器的特殊工况，新型的技术方案超越常规要求：

• 电压限制精度
  将开路电压控制在 130V 以下（行业常规为 500V 以上），满足 IEC 61850 对户外设备的安全规范；
• 冗余设计理念
  通过 “本体限制 + 保护器防护” 的双重机制，较单一依赖保护器的方案可靠性提升 4 倍。

这种从设计源头控制风险的理念，使取电互感器在高压电缆、架空线路等场景中，实现 “零开路事故” 的运行纪录，为智能电网户外设备构建了安全可靠的取电基石。

1 保护器的核心功能与响应机制

CT开路保护器串联于CT二次回路中，常态下呈高阻抗状态，对取电回路无影响；当二次侧开路或初级过流时，保护器在10ms内快速导通短路二次绕组，消除高压风险。故障清除后，保护器自动恢复高阻状态，确保取电回路持续正常工作。这种“瞬态短路-自动复位” 的机制，如同电力系统“安全断路器”，实时守护互感器与后端设备安全。

2 长寿命保护器的技术要件与设计准则

互感器本体由硅钢磁芯与漆包线构成，理论寿命可达30年以上，而保护器作为电子组件，其耐久性设计尤为关键。奥博尔提出长寿命电路的四大技术准则：

1. 无短板器件架构
   摒弃电解电容等寿命敏感元件，采用固态电容与薄膜电容，避免电解液干涸导致的失效风险；
2. 参数裕量控制
   核心元器件（如晶闸管、电阻）按额定值2倍以上选型，确保长期运行下参数漂移≤5%；
3. 热管理优化
   通过低功耗电路设计（整机功耗＜0.5W）与散热结构优化，使工作温升≤25℃；
4. 环境防护体系
   采用灌封工艺实现 IP68 级防护，抵御盐雾、潮湿等户外环境侵蚀。

非专业保护器可能引发三类运行故障：

• 通流能力不足
  当持续电流＞5A 时，保护器内部元件过热烧毁，导致二次回路永久短路，互感器因磁饱和报废；
• 时效失效风险
  含电解电容的保护器在运行 3-5 年后，因电容容量衰减引发保护功能失效，开路电压骤升致设备损坏；
• 误动作干扰
  传统 PWM 控制的电源模块会在保护器端产生高频干扰，导致保护器误触发，使取电效率下降 30% 以上。

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。

在电力系统中，线缆电流受负荷变化影响常出现剧烈波动：重载时电流可达千安级，轻载时可能降至数十安，甚至无法维持负载正常工作。传统取电方案在电流＜5A 时普遍面临 “供电中断” 问题，导致户外设备在线率低、电池寿命缩短。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。

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。

奥博尔生产专业的电缆型和架空型开口式取电互感器。与传统电流互感器CT不同，取电互感器的开口式结构将传统的闭环低阻磁路变成了有气隙的高阻磁路，参数设计不当很容易导致磁路饱和与开路电压过高等情况，给现场运行带来安全隐患。

奥博尔取电互感器采用特别工艺保障了互感器切割面的镜面贴合，并采用双环分布式绕线让磁路均匀分布，绕线控制在两层以内，漏磁较传统开启式互感器更低，因此较传统开口式取电互感器电磁转换效率提升20%以上。

取电互感器采用IP68级防水、铁芯纳米层防锈及V0级阻燃设计，内置专业型开路保护器（保护启动后电压有效值Vrms<2V)，大电流容量设计让额定满载电流时温升≤35℃，保障了现场的安全便捷安装及长期无忧的安全稳定运行。

技术参数：