一 CT取電的原理
傳統(tǒng)電源模式通過變壓器(電壓互感原理)降壓并整流的方式實(shí)現(xiàn)高壓交流電向低壓直流電的轉(zhuǎn)換，在交流電壓下降過程中，電壓信號(hào)始終保持50Hz的交流正弦波形信號(hào)，該信號(hào)的頻率、幅值和相位和高壓電網(wǎng)保持同步，交流輸出回路可以開路但不可以短路，根據(jù)負(fù)載的不同電流信號(hào)的大小、相位可能不同，電流信號(hào)也可能不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號(hào)，輸出電流的波形、相位和幅值決定了輸出功率的變化。
CT取電也是利用電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能變換，但其與傳統(tǒng)變壓器電壓感應(yīng)原理不同，它是利用電流互感原理傳遞電能，和傳統(tǒng)電源模式原理為對(duì)偶關(guān)系，即在電流互感器CT(假設(shè)電流互感器的容量無限大，即理想CT)輸出端的電流信號(hào)頻率、幅值和相位與原端電網(wǎng)保持同步，CT輸出端可以短路但不可以開路，根據(jù)電源模塊負(fù)載的不同，CT輸出端電壓信號(hào)的大小、相位保持變化，甚至CT輸出端電壓信號(hào)不再是標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號(hào)，正是CT輸出側(cè)電壓信號(hào)的波形、相位和幅值變化決定了其傳導(dǎo)功率的變化。
為了保證在電源無負(fù)載或輕負(fù)載的情況下，CT輸出端不會(huì)處于等效開路狀態(tài)，在電源變換模塊的輸入側(cè)需加裝電流旁路調(diào)節(jié)裝置，電流旁路調(diào)節(jié)裝置在負(fù)載需要電能時(shí)，讓電流流經(jīng)整流器給負(fù)載供電，在無負(fù)載時(shí)，讓CT的輸出電流近似全部流經(jīng)電流旁路調(diào)節(jié)裝置，此時(shí)電源模塊的輸入側(cè)(即CT的輸出端)的電壓近似為零。
可見，CT電源模塊的輸入為電流信號(hào)輸入，其需保證CT的輸出側(cè)不能處于開路狀態(tài)，否則容易形成高壓危及設(shè)備及人身安全。電源模塊輸入端不可以直接加入電壓信號(hào)，電流旁路調(diào)節(jié)裝置有可能會(huì)給電壓信號(hào)形成短路回路，容易造成設(shè)備的損壞。
二 常規(guī)電源模式的干擾感應(yīng)路徑
由于常規(guī)源模塊的電壓信號(hào)來自于電網(wǎng)側(cè)的線電壓或相電壓，因此電網(wǎng)側(cè)遭遇的雷擊高壓信號(hào)或操作過電壓信號(hào)將沿著降壓回路傳導(dǎo)到電源模塊及至負(fù)載電路板上，因此電源模塊和負(fù)載電子電路的防雷擊電壓浪涌和操作過電壓非常重要，即相應(yīng)的電子電氣設(shè)備需滿足浪涌和脈沖群沖擊的要求。
如圖，雷擊或操作過電壓都較容易在相間(圖中AB相)或相地(圖中AN相)上產(chǎn)生超出常規(guī)工作電壓高得多的高電壓信號(hào)，該類信號(hào)可以通過變壓器以及供電回路傳導(dǎo)到整流器的輸出側(cè)，如果回路中沒有安裝防護(hù)措施，容易導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備的損壞。所以為了檢驗(yàn)設(shè)備的抗干擾能力，在電源的輸入端需要加入模擬測(cè)試高壓信號(hào)(差模信號(hào)加入)。
三 CT取電的干擾感應(yīng)路徑
由于前述CT取電與傳統(tǒng)電源原理上的對(duì)偶性，所以檢驗(yàn)CT取電模式供電的可靠性應(yīng)該以檢驗(yàn)CT取電設(shè)備在電流信號(hào)傳導(dǎo)過程中的可靠性為主。由于傳統(tǒng)的雷擊與操作過電壓傳導(dǎo)途徑在CT取電的模式中不再存在，所以傳統(tǒng)的雷擊與操作過電壓幾乎對(duì)CT取電模式不會(huì)造成影響。
由圖可見，在相間或相地之間發(fā)生雷擊或操作過電壓的情況下，由于CT的一次側(cè)為穿過CT線圈的A相導(dǎo)線，相當(dāng)于A相導(dǎo)線的某一點(diǎn)，CT的一次側(cè)電流為A相導(dǎo)線電流，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)電流之比滿足匝數(shù)比值，CT的二次側(cè)電壓與一次側(cè)的相間或相地電壓均無關(guān)，可以推測(cè)，CT二次側(cè)輸出電壓僅與后端的等效阻抗和一次側(cè)電流的大小有關(guān)。因此，CT取電在抗擊雷擊過電壓和操作過電壓時(shí)具有安全優(yōu)勢(shì)。
由此可見，傳統(tǒng)在電源模塊輸入端差模加入浪涌測(cè)試信號(hào)和脈沖群信號(hào)的測(cè)試方法不適合CT取電電源供電模式，由此方法得出的測(cè)試結(jié)果不具有設(shè)備的可靠性意義。甚至可能電流旁路調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)娜‰娔K反而可能更容易取得好的測(cè)試指標(biāo)，而這種模塊往往更容易在電流較大時(shí)在CT輸出側(cè)形成近似開路高壓，導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
但是，當(dāng)前CT取電在導(dǎo)線電流10A甚至更小的情況下要求正常工作，在導(dǎo)線額定電流時(shí)往往又高達(dá)600A甚至更高，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)導(dǎo)線上可能流經(jīng)短時(shí)短路大電流，所以檢驗(yàn)一次側(cè)大電流時(shí)取電模塊的可靠性，以及短時(shí)短路電流情況下取電模塊的耐受力很有必要。
由上分析，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電壓和電作過電壓方面具有先天性的理論優(yōu)勢(shì)，對(duì)于該類產(chǎn)品的測(cè)試建議放在抵抗大電流沖擊、電源模塊輸入端有沒存在開路風(fēng)險(xiǎn)等安全性指標(biāo)上來。
