專利名稱：一種高壓取電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓取電領(lǐng)域，特別是指一種用于大電流高壓輸電母線的取
電裝置。 一
背景技術(shù)：
隨著電力設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，在一次高壓大電流的環(huán)境中，越來(lái)越多地 出現(xiàn)了二次低壓設(shè)備，如儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、發(fā)射裝置、敏感裝置等，而這
些低壓設(shè)備要IH常工作就都離不開(kāi)低壓電源。根據(jù)電力行業(yè)的安全要求，高壓 環(huán)境和低壓環(huán)境之間是絕對(duì)不允許有任何的電信號(hào)導(dǎo)線搭載或連接，因此，不 借助外接電源為這些低壓設(shè)備供電就成了此類產(chǎn)品應(yīng)用的最大難題。 -
目前，為這些低壓設(shè)備供電的方法大致有電池供電、電容降壓式供電、CT
方式供電、光電轉(zhuǎn)換式供電，但這些取電供電方法在應(yīng)用中都存在巨大的缺陷。 采用電池供電時(shí)，由于電力設(shè)備的高壓環(huán)境是相對(duì)封閉的，不能隨意停電，因 此使用一次性電池就無(wú)法在電池耗盡時(shí)及時(shí)更換新的電池，而充電電池又因?yàn)?耐高溫性能差，根本無(wú)法適用在封閉的大電流發(fā)熱空間內(nèi)。采用電容降壓取電 方法供電時(shí)，首先需要在電容的外部制作一個(gè)大的絕緣體，這樣龐大的體積在 對(duì)體積和絕緣距離要求非常嚴(yán)格的電力設(shè)備中根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而且該方式下的
取電裝置一般只能產(chǎn)生200uA左右的電流，無(wú)法讓一般的儀表和裝置工作。采 用CT取電方法供電時(shí)，雖然能獲得比較穩(wěn)定的電源，但是體積和安裝同樣受到 很大制約；同時(shí)，作為CT核心的鐵芯工作時(shí)候必須將高壓大電流的輸電線(簡(jiǎn)
3稱母線)環(huán)繞起來(lái)，這個(gè)鐵芯龐大的體積在很多小型空間內(nèi)會(huì)引起安全事故，. 而且鐵芯的制作必須根據(jù)不同的高壓設(shè)備進(jìn)行定做，生產(chǎn)時(shí)需要開(kāi)做模具，周 期長(zhǎng)，成本高，應(yīng)用非常不便。采用光電取電方法供電時(shí)，由于要使用地面激 光發(fā)射裝置、激光傳導(dǎo)的光纖光纜、光電轉(zhuǎn)換用的光電池陣列、光學(xué)折射聚光 系統(tǒng)等，增加了儀表體積、精密復(fù)雜性及測(cè)控儀表裝備的成本，同時(shí)轉(zhuǎn)換的電 能十分有限；并且，光纖爬縛會(huì)帶來(lái)電力輸電線路布局和絕緣及安全方面諸多 隱患。
因此，這些傳統(tǒng)的取電供電方式都存在重大缺陷和致命弱點(diǎn)，也極大的制約-了此類設(shè)備的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓取電裝置，通過(guò)一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較 小、成本低廉、生產(chǎn)安裝簡(jiǎn)便的高壓取電電源裝置，便能為一次高壓大電流環(huán) 境中的二次低壓設(shè)備提供長(zhǎng)效穩(wěn)定的電力供給。
為實(shí)現(xiàn)木實(shí)用新型的目的，該取電裝置包括
磁感線圈，利用高壓母線交變運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)輻射原理使線圈閉合回路感生交變運(yùn) 動(dòng)磁場(chǎng)而產(chǎn)生自旋電子動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)在線圈中產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的無(wú)源電壓 電流；
控制電路，控制由線圈產(chǎn)生的電壓電流，通過(guò)整流濾波電路，穩(wěn)壓電路以及 組合電源切換電路實(shí)現(xiàn)恒壓恒流的電源時(shí)為二次低壓設(shè)備供電。
所述的取電裝置還包括將由磁感線圈和控制電路組成的取電裝置用耐高溫 環(huán)氧樹(shù)脂固干膠灌封在二次低壓設(shè)備的殼體內(nèi)，并將二次低壓設(shè)備同定在高壓-輸電母線上。所述的二次低壓設(shè)備包括
1、 弱電系統(tǒng)的高壓變壓器下行電力配電柜母線在線觸頭溫濕測(cè)控、電力運(yùn) 行狀態(tài)指示、電流、電壓、電功、帶電警示、功率因素指示、電力輸電線路故 障分析數(shù)據(jù)收發(fā)、計(jì)量?jī)x表裝備設(shè)施、電力設(shè)施無(wú)線視頻和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)、儀 表通信等儀器儀表系統(tǒng)；
2、 強(qiáng)電系統(tǒng)的變電站所系統(tǒng)和戶外超卨壓系統(tǒng)在線觸頭溫濕測(cè)控、電力運(yùn) 行狀態(tài)指示、電流、電壓、電功、帶電警示、功率因素指示、電力輸電線路故 障分析數(shù)據(jù)收發(fā)、計(jì)量?jī)x表裝備設(shè)施、電力設(shè)施無(wú)線視頻和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)、儀 表通信等儀器儀表系統(tǒng)；
所述的磁感線圈由線圈骨架、鐵芯和鍍銀銅線組成。所述的線圈骨架是由聚 四氟乙烯材質(zhì)制成，所述的鐵芯是將磁氧化鐵粉搗實(shí)并封裝在線圈骨架里形成， 所述的鍍銀銅線是纏繞在線圈骨架上的。
所述的控制電路包括濾波電路、降壓穩(wěn)壓電路和組合電源自動(dòng)切換電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果
1、 本實(shí)用新型的取電裝置成本低廉比較 本實(shí)用新型取電僅有一個(gè)成本很低廉的線圈，不需要硅鋼片鐵芯(簡(jiǎn)稱CT)
或其他優(yōu)質(zhì)的高導(dǎo)磁材料鐵芯，因此， 一是沒(méi)有棘手的鐵芯電磁飽和現(xiàn)象，沒(méi) 有為了減低磁飽和影響而付出的測(cè)控裝備配套成本代價(jià)和測(cè)控裝備的體積代 價(jià)；二是可為國(guó)家節(jié)約大量硅鋼片材、銅線材及其他高導(dǎo)磁合金貴重有色金屬 資源。不需要光纖光纜、光電轉(zhuǎn)換用的光電池陣列、光學(xué)折射聚光系統(tǒng)等，降 低了成本；
2、 本實(shí)用新型的取電裝置工藝、結(jié)構(gòu)和安裝實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便 本取電裝置由于不用CT鐵芯，采用非接觸無(wú)源取電的電源， 一是電子式測(cè)控儀表裝備的防爆密封性能好；二是體積小(約70mmX80mm)，重量輕(約150g)， 結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)；三是殼內(nèi)穩(wěn)固的屏蔽和環(huán)氧樹(shù)脂密封的線圈距母線2-5mm;四是整 機(jī)不受電力輸電線路布局空間大小、母線體積大小和母線分布結(jié)構(gòu)空間的限制； 五是不受配電設(shè)備各自相互差異而帶來(lái)應(yīng)用施工方面的限制；六是僅用兩根M3 X10螺釘或兩根四氟抱拉扎箍即可穩(wěn)固安裝，安裝省時(shí)省力，節(jié)省了安裝材料 成本，同時(shí)帶來(lái)絕緣性能好的優(yōu)勢(shì)。
3、本實(shí)用新型的取電裝置電磁兼容，穩(wěn)定可靠 本取電裝置由于采用無(wú)CT非接觸超導(dǎo)自旋電子電動(dòng)勢(shì)無(wú)源取電的電源，加 之優(yōu)越屏蔽濾波， 一是電源系統(tǒng)無(wú)有上下通道的千擾串入串出；二是無(wú)電磁飽 和無(wú)干擾浪涌電流；因此提升電源抗御干擾能力，電磁兼容，穩(wěn)定可靠，可取 電30-240mA，滿足低功耗的電子式四路采樣信號(hào)和無(wú)線發(fā)射儀表裝備使用。


圖1是磁感線圈骨架縱切面圖。
圖2為磁感線圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為扁平母排的安裝示意圖。
圖4為圓柱母排的安裝示意圖。
圖5為濾波電路圖。
圖6為降壓穩(wěn)壓電路圖。
圖7為組合電源的自動(dòng)切換電路。
圖8為電路結(jié)構(gòu)總圖。
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。
圖中的標(biāo)號(hào)為1:母排；2: 二次低壓設(shè)備；3:螺釘；4:抱拉扎箍自鎖帶;5:線圈骨架；6:鐵芯；7:鍍銀銅線；
具體實(shí)施方式
卜一面結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案
圖1為磁感線圈骨架5的縱切面示意圖，其磁感線圈骨架5是由聚四氟乙烯 材質(zhì)制成。圖2為磁感線圈的結(jié)構(gòu)示意圖，其中的鍍銀銅線7纏繞在線圈骨架 5上，并將磁氧化鐵粉的粉料搗實(shí)并封裝在線圈骨架5的內(nèi)部即形成鐵芯6， VCT1、 VCT2作為接線與濾波電路相連。作為優(yōu)選，所述的線圈骨架5的長(zhǎng)度是 60mm， ii徑15隨，壁厚lmm，所述的鍍銀銅線7直徑為2mm并以lmm為間隔繞 組在線圈骨架5上，所述的磁氧化鐵粉規(guī)格為2000目，并用502膠水滴封在線 圈骨架5的內(nèi)部。具體實(shí)施中，磁氧化鐵粉的規(guī)格越高，取電效果越佳。
圖3為母線輸電母排為扁平母排時(shí)，二次低壓設(shè)備2固定在母排1上時(shí)的示 意圖。在二次低壓設(shè)備2上兩端相對(duì)稱的位置上用螺釘3將二次低壓設(shè)備2固 定在母排1上。圖4為母線輸電母排為圓柱母排時(shí)，二次低壓設(shè)備2固定在母 排1上時(shí)的示意圖。使用兩根聚四氟乙烯抱拉扎箍自鎖帶4即可以將二次低壓 設(shè)備2固定在母排1上。當(dāng)二次低壓設(shè)備2固定到輸電母線1后，應(yīng)當(dāng)保證， 二次低壓設(shè)備2殼體內(nèi)的磁感線圈與輸電母線1的距離為2-5ram。需特別說(shuō)明 的是，磁感線圈與輸電母線1的距離越小時(shí)，取電效果越佳。
圖5示意了濾波電路組件的電氣連線情況，VTC1、 VTC2為磁感線圈接線輸 入端，LT1、 LT2、 LT3、 LT4、 C501、 C502、 C503構(gòu)成改進(jìn)的低頻共模儲(chǔ)能兩級(jí) LC濾波;C504、 C121、 C122、 C123、 C124、 C508構(gòu)成直流電壓退耦濾波組件電 路。本電路的特點(diǎn) 一是LT1、 LT2、 LT3、 LT4構(gòu)成一體式低頻共模濾波；二是 LT1、 LT2、 LT3、 LT4同時(shí)構(gòu)成儲(chǔ)能的功能，滿足負(fù)載脈沖震蕩波峰電流的需耍；三是LT1、 LT2、 LT3、 LT4構(gòu)成兩級(jí)LC式既可工頻濾波又有儲(chǔ)能作用的雙重功 能，具有很強(qiáng)的電磁兼容性。
圖6示意了降壓穩(wěn)壓電路組件的電氣連線情況，U64構(gòu)成自旋電動(dòng)勢(shì)電流整 流和耐高低溫(_55 125°C)、低噪音、低功耗、大電流、線性穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源，配 合迠應(yīng)惡劣工況環(huán)境。作為優(yōu)選，U64芯片型號(hào)為L(zhǎng)T1764-3.3。
圖7示意了組合電源的自動(dòng)切換電路組件。當(dāng)母線無(wú)負(fù)載，磁感線圈無(wú)法產(chǎn) 生感應(yīng)電流時(shí)，便自動(dòng)切換到由長(zhǎng)效大容量電池DC1進(jìn)行供電，以備安裝調(diào)試 時(shí)短時(shí)應(yīng)用。
圖8為電路結(jié)構(gòu)總圖，即整流濾波電路、降壓穩(wěn)壓電路以及組合電源自動(dòng)切 換電路組合應(yīng)用時(shí)的電路連線示意圖。
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。用耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂固干膠將磁感線圈灌-封二次低壓設(shè)備2的殼體內(nèi)，并用殼內(nèi)屏蔽隔離墻將磁感線圈單獨(dú)隔離起來(lái)。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例子。顯然， 本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求1、一種高壓取電裝置，由磁感線圈和控制電路組成，其中的磁感線圈由線圈骨架(5)、鐵芯(6)和鍍銀銅線(7)組成，控制電路由濾波電路、降壓穩(wěn)壓電路和組合電源自動(dòng)切換電路組成，其特征在于——所述的磁感線圈骨架(5)由聚四氟乙烯材質(zhì)制成，長(zhǎng)60mm，直徑15mm，壁厚1mm；——所述的鐵芯(6)由規(guī)格不低于2000目的磁氧化鐵粉制成，搗實(shí)并用502膠水滴封在線圈骨架(5)的內(nèi)部；——所述的鍍銀銅線(7)的直徑為2mm并以1mm為間隔繞組在線圈骨架(5)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓取電裝置，它包括磁感線圈和控制電路，該磁感線圈包括線圈骨架、鐵芯和鍍銀銅線，該控制電路包括濾波電路、降壓穩(wěn)壓電路和組合電源切換電路。所述的線圈骨架由聚四氟乙烯材質(zhì)制成，所述的鐵芯是將規(guī)格不低于2000目的磁氧化鐵粉搗實(shí)并封裝在線圈骨架內(nèi)，所述鍍銀銅線纏繞在線圈骨架上。將該取電裝置用耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂固干膠灌封在二次低壓設(shè)備內(nèi)，并將二次低壓設(shè)備固定在高壓輸電母線上。當(dāng)母線負(fù)載時(shí)，磁感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，配合控制電路，形成恒壓恒流的電源后為儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、發(fā)射裝置等二次低壓設(shè)備供電。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可取電30-240mA，解決了高壓大電流環(huán)境中的二次低壓設(shè)備供電難的問(wèn)題，讓二次低壓設(shè)備的廣泛使用變成現(xiàn)實(shí)。
文檔編號(hào)H01F17/04GK201315214SQ200820164950
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者浩 簡(jiǎn) 申請(qǐng)人:杭州凱源電子有限公司