一种自供电杂散电流排流器的制作方法

1.本实用新型涉及杂散电流的技术领域，特别是涉及一种自供电杂散电流排流器。


背景技术：

2.杂散电流是指在非指定回路中流动的电流。它可能是由直流电或交流电造成的。随着地铁等轨道交通方式的不断发展和普及，轨道交通在运行时会产生杂散电流，这些杂散电流造成的管道电位波动会影响周边埋地钢管的阴极保护系统的正常工作，从而破坏管道受到的保护，因此必须采取排流措施以便控制和排除杂散电流的影响，现有技术杂散电流干扰的方式多采用排流地床加杂散电流排流器来解决杂散电流的排流问题，且现有技术中排流器大多是通过外接电源来保证排流器正常工作，当外部电源供电不稳定时，也会造成排流器工作不稳定；除此之外，杂散电流作为一种能量，现有技术中的排流器将杂散电流直接排出，会造成一定的资源浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种自供电杂散电流排流器，在对杂散电流排流的同时，对杂散电流进行能量收集再利用，实现排流器自供电的功能。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自供电杂散电流排流器，包括：理想二极管模块、能量收集模块和供电模块，具体为：
5.所述能量收集模块的输入端与排流器的正负两端连接，所述供电模块的输入端与所述能量收集模块的输出端连接，所述供电模块的输出端与所述理想二极管模块连接，所述理想二极管模块的输入端与所述排流器的正极连接，所述理想二极管模块的输出端与所述排流器的负极连接。
6.进一步的，本实用新型提供的一种自供电杂散电流排流器还包括报警模块、防雷器和第一电容，具体为：
7.所述报警模块的第一端与所述排流器的正极连接，所述报警模块的第二端与所述排流器的负极连接；
8.所述防雷器的第一端与所述排流器的正极连接，所述防雷器的第二端与所述排流器的负极连接；
9.所述第一电容与所述报警模块并联。
10.进一步的，所述供电模块包括可充电电池和充电电路，具体为：
11.所述充电电路的第一端作为所述供电模块的输入端与所述能量收集模块的输出端连接，所述充电电路的第二端与所述可充电电池的第一端连接，所述可充电电池的第二端作为所述供电模块的输出端与所述理想二极管模块的输入端连接。
12.进一步的，所述理想二极管模块包括理想二极管集成电路及场效应管，具体为：
13.所述场效应管为n沟道场效应管，所述理想二极管集成电路与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的漏极与所述排流器的负极连接，所述场效应管的源极与所述排流
器的正极连接。
14.进一步的，所述能量收集模块包括电流互感器、整流电路、能量收集电路和限制电路，具体为：
15.所述电流互感器的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端和所述限制电路的输出端与所述能量收集电路的输入端连接，所述能量收集电路的输出端作为所述能量收集模块的输出端与所述供电模块的充电电路的输入端连接，所述限制电路的第一端与所述排流器的正极连接，所述限制电路的第一端与所述排流器的负极连接。
16.进一步的，所述报警模块包括保护电路、单片机、隔离开关、防盗开关、无线报警单元和第二电容，具体为：
17.所述保护电路的第一端与所述排流器的正极连接，所述保护电路的第二端与所述排流器的负极连接；
18.所述单片机的输入端与所述保护电路的输出端连接，所述单片机的输出端与所述隔离开关的输入端连接，所述单片机与所述第二电容并联；
19.所述无线报警单元的输入端与所述隔离开关的输出端连接，所述无线报警单元的第一端与防盗开关连接，所述无线报警单元的第二端与天线连接。
20.本实用新型实施例一种自供电杂散电流排流器，与现有技术相比，具有如下有益效果：
21.能量收集模块的输入端与排流器的正负两端连接，收集排流器正负两端的能量；供电模块的输入端与能量收集模块的输出端连接，获取能量收集模块收集的能量；供电模块的输出端与理想二极管模块连接，为理想二极管模块提供工作电源；理想二极管模块的输入端与排流器的正极连接，理想二极管模块的输出端与排流器的负极连接，实现杂散电流的排流功能。与现有技术相比，本实用新型提供的提供一种自供电杂散电流排流器，在对杂散电流排流的同时，对杂散电流进行能量收集再利用，实现排流器自供电的功能。
附图说明
22.图1是本实用新型提供的一种自供电杂散电流排流器的一种实施例的结构示意图；
23.图2是本实用新型提供的自供电杂散电流排流器的另一种实施例的结构示意图；
24.图3是本实用新型提供的自供电杂散电流排流器的一种实施例的报警模块的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例1
27.参见图1，图1是本实用新型提供的自供电杂散电流排流器的一种实施例的结构示意图，如图1所示，该结构包括：理想二极管模块11、能量收集模块12和供电模块13，具体如
下：
28.本实施例中，所述能量收集模块12的输入端与排流器10的正负两端连接，用于收集排流器10两端存在的能量，所述供电模块13的输入端与所述能量收集模块12的输出端连接，所述能量收集模块12用于将自身收集来的能量传到所述供电模块13，能量收集模块12收集一定的能量后启动供电模块13进行充电，所述供电模块13的输出端与所述理想二极管模块11连接，所述理想二极管模块11的输入端与所述排流器10的正极连接，所述理想二极管模块11的输出端与所述排流器10的负极连接，所述供电模块13将从能量收集模块12中传输来的能量转换为工作电流，为理想二极管模块11和排流器10提供工作电源。
29.本实施例中，理想二极管模块结构包含理想二极管集成电路及场效应管。由于所述理想二极管模块11的输入端与所述排流器10的正极连接，所述理想二极管模块11的输出端与所述排流器10的负极连接；所述理想二极管模块的理想二极管集成电路连续检测所述排流器的正向压降，当所述排流器的正向压降达到一定的阈值时(如50mv)，理想二极管集成电路输出一个驱动电压给场效应管的栅极，场效应管则处于导通状态。排流器10利用效应管导通时导通电阻为毫欧级大小的电阻，实现小电流正向电压降只有几十毫伏，大电流时也远比二极管的正向电压降更低的效果，作为本实施例的一种举例，所述场效应管的数量可以为一个，也可以为采用多个并联的方式，得到更低的导通电阻。所述理想二极管模块的理想二极管集成电路检测到所述排流器两端存在反向电压降时，理想二极管集成电路则无输出电压给场效应管栅极，场效应管处于截止状态，所述排流器不导通。
30.本实施例中，能量收集模块包括：电流互感器、整流电路、能量收集电路和限制电路。所述电流互感器的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述能量收集电路的输入端连接，通过电流互感器对排流器10正极的交流能量进行收集，通过一定的电流变比后，电流互感器的二次侧会产生一个感应电流，这个感应电流通过一个保护电路和整流后，被能量收集电路进行收集；所述限制电路的第一端与所述排流器的正极连接，所述限制电路的第一端与所述排流器的负极连接，由于杂散电流通常包含直流波动信号，排流器10 利用该直流波动信号与排流器10排流方向相反时，排流器10阻止该电流信号通过，并在排流器10两端形成一个反向电压，限制电路处于工作状态，用于收集排流器10两端存在的能量，所述限制电路的输出端与所述能量收集电路的输入端连接，将限制电路收集到的能量存储到能量收集电路中，所述能量收集电路的输出端作为所述能量收集模块12的输出端与所述供电模块13的充电电路的输入端连接，能量收集模块12收集到的能量提供给供电模块13进行供电。
31.本实施例中，供电模块包括：可充电电池和充电电路。所述充电电路的第一端作为所述供电模块13的输入端与所述能量收集模块12 的输出端连接，所述充电电路的第二端与所述可充电电池的第一端连接，能量收集电路收集一定的能量后启动充电电路，通过充电电路向可充电电池进行充电，所述充电电路为所述可充电电池提供过流超压过放保护，本实施例中的充电电池能实现自供电且无需定时更换，所述可充电电池的第二端作为所述供电模块的输出端与所述理想二极管模块11的输入端连接。所述可充电电池用于为所述理想二极管集成电路和所述场效应管提供工作电源，所述可充电电池的能源来自能量收集电路收集到的能量，同样能使用来自外部供电装置为可充电电池进行充电。
32.实施例1提供的一种自供电杂散电流排流器，包括：理想二极管模块、能量收集模
块和供电模块，所述能量收集模块的输入端与排流器的正负两端连接，所述供电模块的输入端与所述能量收集模块的输出端连接，所述供电模块的输出端与所述理想二极管模块连接，所述理想二极管模块的输入端与所述排流器的正极连接，所述理想二极管模块的输出端与所述排流器的负极连接。本实用新型在对杂散电流排流的同时，对杂散电流进行能量收集再利用，实现排流器自供电的功能。
33.实施例2
34.参见图2，图2是本实用新型提供的自供电杂散电流排流器的另一种实施例的结构示意图，如图2所示，相比于实施例1，本实施例2 在实施例1的基础上增加了报警模块14、防雷器15和第一电容16，具体为：
35.本实施例中，所述报警模块14的第一端与所述排流器10的正极连接，所述报警模块14的第二端与排流器10的负极连接；所述防雷器15的第一端与所述排流器10的正极连接，所述防雷器15的第二端与所述排流器10的负极连接；所述第一电容16与所述报警模块14并联。
36.参见图3，图3是本实用新型提供的自供电杂散电流排流器的一种实施例的报警模块的结构示意图，如图三所示，该模块包括：保护电路、单片机、隔离开关、防盗开关、无线报警单元和第二电容，具体为：
37.所述保护电路的第一端与所述排流器10的正极连接，所述保护电路的第二端与所述排流器10的负极连接；由于杂散电流经常波动，在排流器正负两端也会产生波动电压，保护电路用于预设阈值，对排流器的故障情况进行判定所述单片机的输入端与所述保护电路的输出端连接，所述单片机的输出端与所述隔离开关的输入端连接，所述单片机与所述第二电容并联，当所述排流器判定为故障时，单片机输出一个驱动信号触发无线报警模块，所述无线报警单元的输入端与所述隔离开关的输出端连接，所述无线报警单元的第一端与防盗开关连接，所述无线报警单元的第二端与天线连接，所述无线报警单元通过无线信号向远程管理终端进行远程报告。
38.实施例2在实施例1的基础上，增添了报警模块、防雷器和第一电容，所述报警模块的第一端与所述排流器的正极连接，所述报警模块的第二端与所述排流器的负极端连接；所述防雷器的第一端与所述排流器的正极连接，所述防雷器的第二端与所述排流器的负极连接；所述第一电容与所述报警模块并联。在实现一种自供电杂散电流排气器的同时，增加了远程故障，防盗报警功能，以实现对排流器故障的在线监测，节省人力物力，提高检测效率。
39.综上，本实用新型提供的一种自供电杂散电流排流器，包括：理想二极管模块、能量收集模块和供电模块，所述能量收集模块的输入端与排流器的正负两端连接，所述供电模块的输入端与所述能量收集模块的输出端连接，所述供电模块的输出端与所述理想二极管模块连接，所述理想二极管模块的输入端与所述排流器的正极连接，所述理想二极管模块的输出端与所述排流器的负极连接，还包括报警模块、防雷器和第一电容，所述报警模块的第一端与所述理想二极管模块的输入端连接，所述报警模块的第二端与所述理想二极管模块的输出端连接；所述防雷器的第一端与所述排流器的正极连接，所述防雷器的第二端与所述排流器的负极连接；所述第一电容与所述报警模块并联不仅对杂散电流进行能量收集再利用，实现排流器自供电的功能，还实现对排流器故障的在线监测，节省人力物力，提
高检测效率。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。