随着电力工业和智能电网产业的发展,对高压输电线缆的运行状态进行实时监测交得至关重要,为此需要在输电线缆周围部署大量的监测设备。然而输电线缆分布广阔且很多位于野外或地下,其周围一般没有常规电源,因此需设计特殊的电源为这些监测设备供电。在各种特殊电源中,使用电流互感器将原边即输电线缆的电流感应到副边为监测设备供电的电源能够提供的功率最大；但由于输电线缆电流变化范围极为宽泛,这种电流互感器取电电源存在原边电流小时供能不足和原边电流大时输出电压失控的问题。针对这些问题,本文对电流互感器取电电源在以下三个方面进行了研究,并将研究结果应用到了取电电源的设计中：首先,针对原边电流小时取电功率不足的问题,采取在电流互感器副边并联匹配电容的措施,显著增大了它的取电功率；并在电流互感器的参数已知或可测量的前提下,对它能够从某一特定的低原边电流取得的最大功率以及取得最大功率时电流互感器的副边电压、匹配电容容值等进行了定量的分析和计算,以便合理设计取电电源的电气参数,使之在原边电流为这一特定值时取得最大功率,满足输电线缆监测设备的需要。其次,针对原边电流大时取电电源输出电压失控的问题,在电流互感器副边并联旁路开关,并在每个原边电流周期内将其闭合一段时间,以将电流互感器的副边短路,中断它向取电电源的供电。为简化取电电源的硬件电路设计,采用将旁路开关集成到桥臂中的整流电路实现上述功能,提出了这一整流电路的一种控制方法,并对该整流电路在这种控制方法下的工作过程做了详细分析。此外,对取电电源的整流电路使用其他结构和控制方法时的工作过程和电路特性也做了讨论。最后,针对原边电流比上述特定值更低时取电电源的输出功率不足,无法保证对输电线缆监测设备正常供电的问题,起用后备电池和取电电源一同向监测设备供电,并使取电电源输出最大的功率,以减少对后备电池的依赖。经过分析比较,选择了Buck-Boost或Flyback拓扑作为取电电源的后级DC-DC变换器,使得在原边电流波动时,后级DC-DC变换器输出最大功率所需的占空比几乎保持不变,简化了DC-DC变换器的设计。