專利名稱：可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力線監(jiān)測(cè)終端，尤其涉及電力線監(jiān)測(cè)終端的供電裝置，屬 于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，高壓輸電導(dǎo)線上的監(jiān)測(cè)終端均采用蓄電池供電，該供電方式使得監(jiān)測(cè)終端 的體積較大，并且蓄電池更換頻繁。另外，由于缺乏能源在線補(bǔ)給裝置，此類需要蓄電池供 電的儀器設(shè)備的應(yīng)用受到了極大限制。存在上述缺陷的電力線監(jiān)測(cè)終端不但難以為監(jiān)控中 心提供精確、及時(shí)、完整、一致的電力傳輸線路信息，而且還增加了諸如更換蓄電池等監(jiān)測(cè) 終端的維護(hù)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有電力線監(jiān)測(cè)終端存在的體積大、蓄電池需要 經(jīng)常更換的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其包括 供電裝置，該供電裝置包括向電力線提取電力或?qū)⒆匀荒茉崔D(zhuǎn)換為電能的自取電單元。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該自取電單元 為向電力線周圍的電場提取電力的電場取電單元、向電力線周圍的磁場提取電力的磁場取 電單元和轉(zhuǎn)換太陽能為電能的太陽能取電單元。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該電場取電單 元包括二極管、穩(wěn)壓二極管和電解電容，該二極管的正極連接于電力線，該二極管的負(fù)極連 接于該電解電容的正極，該穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接于該電解電容的正極，該電解電容的負(fù) 極、該穩(wěn)壓二極管的正極均連接于該可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的公共接地端。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該可自取電的 電力線監(jiān)測(cè)終端通過金屬片安裝于電力線上，該二極管的正極連接于該金屬片。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該磁場取電單 元包括用于感測(cè)電力線周圍磁場變化的線圈、全橋整流電路和電解電容，該線圈的兩輸出 端分別連接于該全橋整流電路的兩輸入端，該電解電容的正極、負(fù)極分別連接于全橋整流 電路的正負(fù)輸出端。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該線圈中設(shè)有 硅鋼片。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該線圈的兩輸 出端之間連接有壓敏電阻。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該電解電容的 正極和該全橋整流電路之間還串聯(lián)有二極管，該二極管的負(fù)極和該電解電容的正極連接； 該二極管的正極和全橋整流電路的結(jié)點(diǎn)還分別連接于一第一電阻、一第二電阻的一端，該第一電阻的另一端連接于一晶閘管的陽極；該第二電阻的另一端連接于一穩(wěn)壓二極管負(fù) 極，該穩(wěn)壓二極管的正極連接于該晶閘管的柵極和一第三電阻的一端，其中該晶閘管的陰 極和該第三電阻的另一端均連接于該電解電容的負(fù)極。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述電解電容
還并聯(lián)一電容。根據(jù)上述可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的一種優(yōu)選實(shí)施方式，其中，該太陽能取電 單元包括互相連接的太陽能極板和蓄電池。本實(shí)用新型提供的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端通過將單一的由蓄電池供電的能 源供給模式改進(jìn)為包括至少一種自取電單元的在線能源補(bǔ)給模式，本實(shí)用新型可以避免頻 繁更換蓄電池和/或省略蓄電池，減小監(jiān)測(cè)終端的體積，同時(shí)還可以降低監(jiān)測(cè)終端的制造 成本和維護(hù)成本。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的電場取電單元的電路示意圖；圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的磁場取電單元的電路示意圖；圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例二的磁場取電單元的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用 新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。需要提前說明的是，為了簡化附圖標(biāo)記，在不影響清楚說明本發(fā)明的情況下，同類 部件采用了相同的標(biāo)記，例如圖1、圖2和圖3所示的作為儲(chǔ)能之用的電解電容的標(biāo)記均為 Cl、圖2和圖3所示的壓敏電阻的標(biāo)記均為Rl。為了解決電力線監(jiān)測(cè)終端的蓄電池需要頻繁更換問題，本發(fā)明提供一種可自取電 的電力線監(jiān)測(cè)終端。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，各類電力線監(jiān)測(cè)終端的供電裝置都通過 其蓄電池向中央處理單元、通信單元等功能模塊提供電力；而本實(shí)用新型的供電裝置則是 通過向電力線提取電力或?qū)⒆匀荒茉崔D(zhuǎn)換為電能的自取電單元向各功能模塊提供電力，自 取電單元可以是向電力線周圍的電場提取電力的電場取電單元、向電力線周圍的磁場提取 電力的磁場取電單元、轉(zhuǎn)換太陽光的熱能為電力的太陽能取電單元和/或轉(zhuǎn)換太陽光的光 能為電力的太陽能取電單元、轉(zhuǎn)換風(fēng)能為電力的風(fēng)能取電單元等。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端優(yōu)選實(shí)施例一的電場 取電單元包括二極管D、穩(wěn)壓二極管Z和電解電容Cl。二極管D的正極通過鋁片1耦接于 電力線2。二極管D的負(fù)極連接于電解電容Cl的正極，穩(wěn)壓二極管Z的負(fù)極連接于電解電容Cl的正極，電解電容Cl的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管Z的正極均連接于本優(yōu)選實(shí)施例的公共接地 端，例如本優(yōu)選實(shí)施例為電力線溫度監(jiān)測(cè)終端，則電解電容Cl的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管Z的正極 均連接于測(cè)溫電路板的公共接地端。穩(wěn)壓二極管Z的負(fù)極、正極分別為電場取電單元的正 負(fù)輸出端。本優(yōu)選實(shí)施例通過作為接觸面的鋁片1安裝在電力線2上，本優(yōu)選實(shí)施例也是通 過接觸面監(jiān)測(cè)電力線的運(yùn)行參數(shù)。當(dāng)然在其他實(shí)施例中，作為接觸面的也可以是其他類型 金屬片，例如銅片等，或者二極管的正極直接與電力線連接。電力線帶有高壓電，高壓電會(huì)使得線路到大地之間有泄露電流，相當(dāng)于電力線與 大地之間有很多分布電容，通過這些分布電容，電力線對(duì)大地進(jìn)行放電。圖1所示優(yōu)選實(shí)施 例的電場取電單元即是應(yīng)用了該原理。在該電場取電單元中，電解電容Cl作為儲(chǔ)能之用。 二極管D利用其自身的單向?qū)ㄌ匦?，控制泄露電流的流?dòng)方向，使泄露電流只能從電力 線2向電解電容Cl流動(dòng)，保證電解電容Cl可以通過泄露電流持續(xù)得到充電，電解電容Cl 極板上積累的電荷越來越多，其上電壓越來越高，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)壓二極管Z的保護(hù)電壓(可根據(jù) 實(shí)際所需選擇相應(yīng)合適的穩(wěn)壓二極管)時(shí)，電壓就不再繼續(xù)升高。如此，圖1所示的電場取 電單元便可為本優(yōu)選實(shí)施例提供穩(wěn)定的工作電源。如圖2所示，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的磁場取電單元包括用于感測(cè)電力線2周 圍磁場變化的線圈3、全橋整流電路4和作為儲(chǔ)能之用的另一電解電容Cl，線圈3的兩輸出 端分別連接于全橋整流電路4的兩輸入端，電解電容Cl的正極、負(fù)極分別連接于全橋整流 電路4的正負(fù)輸出端并作為磁場取電單元的正負(fù)輸出端。電場取電的能力取決于高壓電的電壓大小，磁場取電的能力取決于線路上電流的 大小。在傳輸同樣大小的電功率時(shí)，電壓等級(jí)越低，電流越大；電壓等級(jí)越高，電流越小。利 用這個(gè)特性，在不同電壓等級(jí)的線路上，電場取電單元和磁場取電單元恰好可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)， 因此本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例一同時(shí)包括圖1所示的電場取電單元和圖2所示的磁場取電單元。在圖2所示的本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例一的磁場取電單元中，為了增加線圈3的電 感，線圈3垂直對(duì)應(yīng)于電力線2，并且線圈3中還設(shè)有高導(dǎo)磁的硅鋼片。利用磁場取能，當(dāng)線路發(fā)生故障，電流可能會(huì)突然增高，可以高達(dá)上千甚至上萬安 培，此時(shí)，磁場感應(yīng)的能量會(huì)大大增加，如果不加保護(hù)電路，則這個(gè)能量無法消耗，會(huì)使得電 解電容Cl上的電壓急劇升高，威脅后端器件，甚至損壞。線圈3的兩輸出端之間連接有壓 敏電阻R1，當(dāng)線圈3兩端電壓急劇升高時(shí)，壓敏電阻Rl的電阻將快速下降以分流，從而保護(hù) 電解電容Cl及后端器件。本實(shí)用新型還提供了優(yōu)選實(shí)施例二以獲得更高的安全系數(shù)，如圖3所示，本實(shí)用 新型優(yōu)選實(shí)施例二的磁場取電單元的電解電容Cl的正極和全橋整流電路4之間還串聯(lián)有 另一二極管D，二極管D主要防止電流從電解電容Cl倒流，該二極管D的負(fù)極和電解電容 Cl的正極連接。二極管D的正極和全橋整流電路4的結(jié)點(diǎn)分別連接于大功率的電阻R2、電 阻R3的一端，大功率的電阻R2的另一端連接于晶閘管T的陽極。電阻R3的另一端連接于 穩(wěn)壓二極管Z的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管Z的正極連接于晶閘管T的柵極和電阻R4的一端，其中 晶閘管T的陰極和電阻R4的另一端均連接于電解電容Cl的負(fù)極。圖3所示磁場取電單元的壓敏電阻Rl如同圖2所示磁場取電單元的壓敏電阻，其
5作用同為在高電壓時(shí)進(jìn)行分流以保護(hù)后端器件。但在圖3所示磁場取電單元中，壓敏電阻 Rl僅為第一級(jí)保護(hù)，在全橋整流電路4之后，還包括由晶閘管T、穩(wěn)壓二極管Z、二極管D及 多個(gè)電阻組成的第二級(jí)保護(hù)電路。在圖3所示的本優(yōu)選實(shí)施例二中，電力線突發(fā)故障，全橋整流電路4輸出的電流快 速增大，當(dāng)穩(wěn)壓二極管Z兩端的電壓超過其額定電壓時(shí)導(dǎo)通，接著晶閘管T導(dǎo)通，則此時(shí)全 橋整流電路4輸出的大部分能量將消耗在大功率電阻R2上，如此，便可以保護(hù)電解電容Cl 和其他后端器件。為了防止電解電容Cl上的電壓過高，電解電容Cl還并聯(lián)一電容C2，并聯(lián)電容C2 相當(dāng)于增加了電解電容Cl的電容值。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以單獨(dú)設(shè)置包括互相連接的太陽能極板和蓄 電池的太陽能取電單元以提供穩(wěn)定的在線能源補(bǔ)給，太陽能極板實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，蓄電池則 用于存儲(chǔ)電能，這樣便可以省略頻繁更換蓄電池導(dǎo)致的不必要成本，并能為本實(shí)用新型提 供穩(wěn)定、一致的電力供應(yīng)。綜上所述，本實(shí)用新型提供的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端利用可以在線補(bǔ)給能源 的各種自取電單元，省略了頻繁更換蓄電池的冗贅工作，降低監(jiān)測(cè)終端維護(hù)成本和/或制 造成本，此外還能保證監(jiān)測(cè)終端長期穩(wěn)定供電，使其能夠提供更精確、更及時(shí)、更完整和更 一致的信息，為線路管理提供有效的技術(shù)支撐。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化 或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán) 利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，包括供電裝置，其特征在于，該供電裝置包括向電 力線提取電力或?qū)⒆匀荒茉崔D(zhuǎn)換為電能的自取電單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該自取電單元為 向電力線周圍的電場提取電力的電場取電單元、向電力線周圍的磁場提取電力的磁場取電 單元和轉(zhuǎn)換太陽能為電能的太陽能取電單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該電場取電單元 包括二極管、穩(wěn)壓二極管和電解電容，該二極管的正極連接于電力線，該二極管的負(fù)極連接 于該電解電容的正極，該穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接于該電解電容的正極，該電解電容的負(fù)極、 該穩(wěn)壓二極管的正極均連接于該可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端的公共接地端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該可自取電的電 力線監(jiān)測(cè)終端通過金屬片安裝于電力線上，該二極管的正極連接于該金屬片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該磁場取電單元 包括用于感測(cè)電力線周圍磁場變化的線圈、全橋整流電路和電解電容，該線圈的兩輸出端 分別連接于該全橋整流電路的兩輸入端，該電解電容的正極、負(fù)極分別連接于該全橋整流 電路的正負(fù)輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該線圈中設(shè)有硅 鋼片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該線圈的兩輸出 端之間連接有壓敏電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該電解電容的正 極和所述全橋整流電路之間還串聯(lián)有二極管，該二極管的負(fù)極和該電解電容的正極連接；該二極管的正極和全橋整流電路的結(jié)點(diǎn)還分別連接于一第一電阻、一第二電阻的一 端，該第一電阻的另一端連接于一晶閘管的陽極；該第二電阻的另一端連接于一穩(wěn)壓二極 管負(fù)極，該穩(wěn)壓二極管的正極連接于該晶閘管的柵極和一第三電阻的一端，其中該晶閘管 的陰極和該第三電阻的另一端均連接于該電解電容的負(fù)極。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該電解電容還并 聯(lián)一電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，該太陽能取電單 元包括互相連接的太陽能極板和蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端，包括供電裝置，該供電裝置包括向電力線提取電力或?qū)⒆匀荒茉崔D(zhuǎn)換為電能的自取電單元。本實(shí)用新型提供的可自取電的電力線監(jiān)測(cè)終端通過將單一的由蓄電池供電的能源供給模式改進(jìn)為包括至少一種自取電單元的在線能源補(bǔ)給模式，本實(shí)用新型可以避免頻繁更換蓄電池和/或省略蓄電池，減小監(jiān)測(cè)終端的體積，同時(shí)還可以降低監(jiān)測(cè)終端的制造成本和維護(hù)成本。
文檔編號(hào)H02J15/00GK201821275SQ20102051643
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者呂強(qiáng), 陳菊明 申請(qǐng)人:北京水木源華電氣有限公司