一種高壓輸電線路地線取能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓輸電線路地線取能裝置，它包括互感器、EMI濾波器、過(guò)壓保護(hù)電路、整流電路塊和濾波電路，高壓輸電線的地線穿過(guò)互感器，互感器獲取交流電能，互感器的輸出與EMI濾波器連接，EMI濾波器濾除共模干擾和差模干擾，EMI濾波器的輸出與過(guò)壓保護(hù)電路連接，過(guò)壓保護(hù)電路具有防雷作用，并保護(hù)所述的取能裝置不被浪涌擊壞，過(guò)壓保護(hù)電路的輸出與整流電路連接，整流電路將交流電源整流為直流電源，整流電路的輸出與濾波電路連接，濾波電路進(jìn)一步濾除直流電的雜波，濾波電路的輸出與在線監(jiān)控設(shè)備連接。本實(shí)用新型采用電磁感應(yīng)技術(shù)，通過(guò)輸電地線上的小電流取到較大功率的電能，實(shí)現(xiàn)低成本高可靠性地為在線監(jiān)測(cè)設(shè)備或蓄電池供電。
【專利說(shuō)明】一種高壓輸電線路地線取能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓供電領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓輸電線路地線取能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)，是供電和輸電的發(fā)展趨勢(shì)。而在線監(jiān)控屬于智能電網(wǎng)必不可少的一部分。在線監(jiān)控設(shè)備的供電，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
[0003]目前在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備常用的供電方式有:太陽(yáng)能供電、蓄電池供電、激光供電、電容分壓器供電、超聲波供電、互感供能等。
[0004]由于技術(shù)的成熟，太陽(yáng)能的供電方式目前在狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用較多，但其帶負(fù)載能力有限，易受天氣影響，且需長(zhǎng)期維護(hù)；單一蓄電池供能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，但其壽命有限，需要定期更換電池，不能滿足長(zhǎng)期運(yùn)行的條件；激光供能輸出電壓紋波較小，噪聲低，不易受到外界其他因素的干擾，但這種方法也會(huì)受到激光輸出功率的限制，特別是光電池轉(zhuǎn)換效率的影響，加大了電路設(shè)計(jì)的難度和使用成本；電容分壓器供能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于獲取，但容易受溫度、雜散電容、干擾、電磁兼容等因素的影響；超聲波供能雖然是一種比較新的供能方式，但也存在設(shè)備造價(jià)高，轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題，所以這種方法還沒(méi)有達(dá)到真正實(shí)用化的程度，仍然需進(jìn)一步研究。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高壓輸電線路地線取能裝置，可以實(shí)現(xiàn)低成本高可靠性地解決智能電網(wǎng)在線監(jiān)控設(shè)備的供電問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種高壓輸電線路地線取能裝置，利用高壓輸電地線上的小電流，通過(guò)電磁感應(yīng)原理取到較大功率的電能，為輸電線路在線監(jiān)控設(shè)備提供工作電源，它包括互感器、EMI濾波器、過(guò)壓保護(hù)電路、整流電路塊和濾波電路，高壓輸電線的地線穿過(guò)互感器，互感器獲取交流電能，互感器的輸出與EMI濾波器連接，EMI濾波器濾除共模干擾和差模干擾，EMI濾波器的輸出與過(guò)壓保護(hù)電路連接，過(guò)壓保護(hù)電路具有防雷作用，并保護(hù)所述的取能裝置不被浪涌擊壞，過(guò)壓保護(hù)電路的輸出與整流電路連接，整流電路將交流電源整流為直流電源，整流電路的輸出與濾波電路連接，濾波電路進(jìn)一步濾除直流電的雜波，濾波電路的輸出與在線監(jiān)控設(shè)備連接。
[0007]所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成。
[0008]所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成。
[0009]所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成一組，然后再由多組串聯(lián)電感并聯(lián)組成。
[0010]所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成一組，然后再由多組并聯(lián)電感串聯(lián)組成。
[0011]所述的取電電感包括磁芯和導(dǎo)線，導(dǎo)線繞制在磁芯上，所述的磁芯為取向硅鋼、非取向硅鋼、閉合鐵芯或切割鐵芯。
[0012]所述的磁芯為圓形或橢圓形。
[0013]所述的取電電感的串聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電壓來(lái)確定，所述的取能電感的并聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電流來(lái)確定。
[0014]所述的磁芯的半徑和體積由所需要的輸出功率來(lái)確定，所述的導(dǎo)線的線徑和繞制的匝數(shù)由所需的輸出功率來(lái)確定。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用電磁感應(yīng)技術(shù)，只需輸電地線上流過(guò)一定電流，就可以通過(guò)取電電感取到電能；通過(guò)輸電地線上的小電流，取到較大功率的電能，能低成本高可靠性地為在線監(jiān)測(cè)設(shè)備或蓄電池供電；提高高壓輸電線路高壓側(cè)取電的可靠性和有效性，不受氣候影響，不受環(huán)境影響，免維護(hù)，成本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0018]如圖1所示，一種高壓輸電線路地線取能裝置，利用高壓輸電地線上的小電流，通過(guò)電磁感應(yīng)原理取到較大功率的電能，為輸電線路在線監(jiān)控設(shè)備提供工作電源，它包括互感器、EMI濾波器、過(guò)壓保護(hù)電路、整流電路塊和濾波電路，高壓輸電線的地線穿過(guò)互感器，互感器獲取交流電能，互感器的輸出與EMI濾波器連接，EMI濾波器濾除共模干擾和差模干擾，EMI濾波器的輸出與過(guò)壓保護(hù)電路連接，過(guò)壓保護(hù)電路具有防雷作用，并保護(hù)所述的取能裝置不被浪涌擊壞，過(guò)壓保護(hù)電路的輸出與整流電路連接，整流電路將交流電源整流為直流電源，整流電路的輸出與濾波電路連接，濾波電路進(jìn)一步濾除直流電的雜波，濾波電路的輸出與在線監(jiān)控設(shè)備連接。
[0019]所述的互感器包括多個(gè)取電電感。使用多個(gè)取電電感可實(shí)現(xiàn):只要輸電地線上有小電流，就可以通過(guò)電磁感應(yīng)有效取到較大功率的電能。
[0020]所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成。
[0021 ] 所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成。
[0022]所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成一組，然后再由多組串聯(lián)電感并聯(lián)組成。
[0023]所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成一組，然后再由多組并聯(lián)電感串聯(lián)組成。
[0024]如圖1所示，該方案中的互感器由9個(gè)取電電感組成，每3個(gè)取電電感串聯(lián)連接組成一組，共組成3組串聯(lián)的取電電感，3組串聯(lián)的取電電感再通過(guò)并聯(lián)連接后輸出。
[0025]所述的取電電感包括磁芯和導(dǎo)線，導(dǎo)線繞制在磁芯上，所述的磁芯為取向硅鋼、非取向硅鋼、閉合鐵芯或切割鐵芯。
[0026]所述的磁芯為圓形或橢圓形。
[0027]硅鋼價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定，是易于磁化的鐵磁性材料，硅鋼的幾何形狀可以是圓形，也可以是橢圓形等其他形狀，加工磁芯的工藝按一般工藝即可。
[0028]所述的取電電感的串聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電壓來(lái)確定，所述的取能電感的并聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電流來(lái)確定。
[0029]所述的磁芯的半徑和體積由所需要的輸出功率來(lái)確定，所述的導(dǎo)線的線徑和繞制的匝數(shù)由所需的輸出功率來(lái)確定。
[0030]將交流電源的輸出導(dǎo)線單匝穿過(guò)所有取電電感。把取電電感的兩根輸出導(dǎo)線依次連接EMI濾波器、過(guò)壓保護(hù)電路、整流電路塊和濾波電路，然后再直流輸出連接負(fù)載。
[0031]負(fù)載為在線監(jiān)控設(shè)備，還可以為在線監(jiān)控設(shè)備配備蓄電池，儲(chǔ)存電能。
[0032]開(kāi)啟交流電源，使交流電源輸出一定電流值，互感器開(kāi)始工作，取電電感起的作用類似電流互感器，一根高壓輸電線的地線穿過(guò)互感器，則取電電感的初級(jí)是一匝，假設(shè)次級(jí)是N而。
[0033]交流電源輸出一定電流值后，取電電感磁芯內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化,通過(guò)電磁感應(yīng)原理，取電電感N阻導(dǎo)線兩端輸出一定的交流電。
[0034]通過(guò)串聯(lián)的取電電感，則輸出的交流電的電壓增大，再通過(guò)并聯(lián)的取電電感，使輸出的交流電的電流增大，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)較小的初級(jí)電流，取得較大功率的輸出電能。
[0035]該輸出交流電再通過(guò)EMI濾波器，EMI濾波器濾除共模干擾和差模干擾。
[0036]濾波后的交流電再通過(guò)過(guò)壓保護(hù)電路，過(guò)壓保護(hù)電路保護(hù)取能裝置不被浪涌擊壞，并具有防雷作用。
[0037]交流電再通過(guò)整流電路輸出直流電，直流電再通過(guò)濾波電路，濾波電路濾除直流電的雜波，濾波后的直流電就可以為在線監(jiān)控設(shè)備和蓄電池供電了。
[0038]通過(guò)合理設(shè)計(jì)磁芯的幾何尺寸，合理設(shè)計(jì)次級(jí)繞組的導(dǎo)線線材、線徑和匝數(shù)，以及最終多個(gè)取電線圈的合理串聯(lián)和并聯(lián)連接方式，就可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)較小的初級(jí)電流，取得較大功率的電能。
[0039]本實(shí)用新型只需地線上流過(guò)一定電流，就可以通過(guò)取電電感取到電能。提高高壓輸電線路高壓側(cè)取電的可靠性和有效性，不受氣候影響，不受環(huán)境影響，免維護(hù)，成本低。通過(guò)輸電地線上的小電流，取到較大功率的電能，能低成本高可靠性地為在線監(jiān)測(cè)設(shè)備供電。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓輸電線路地線取能裝置，利用高壓輸電地線上的小電流，通過(guò)電磁感應(yīng)原理取到較大功率的電能，為輸電線路在線監(jiān)控設(shè)備提供工作電源，其特征在于:它包括互感器、EMI濾波器、過(guò)壓保護(hù)電路、整流電路塊和濾波電路，高壓輸電線的地線穿過(guò)互感器，互感器獲取交流電能，互感器的輸出與EMI濾波器連接，EMI濾波器濾除共模干擾和差模干擾，EMI濾波器的輸出與過(guò)壓保護(hù)電路連接，過(guò)壓保護(hù)電路具有防雷作用，并保護(hù)所述的取能裝置不被浪涌擊壞，過(guò)壓保護(hù)電路的輸出與整流電路連接，整流電路將交流電源整流為直流電源，整流電路的輸出與濾波電路連接，濾波電路進(jìn)一步濾除直流電的雜波，濾波電路的輸出與在線監(jiān)控設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的互感器由多個(gè)取電電感串聯(lián)組成一組，然后再由多組串聯(lián)電感并聯(lián)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的互感器由多個(gè)取電電感并聯(lián)組成一組，然后再由多組并聯(lián)電感串聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的取電電感包括磁芯和導(dǎo)線，導(dǎo)線繞制在磁芯上，所述的磁芯為取向硅鋼、非取向硅鋼、閉合鐵芯或切割鐵芯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的磁芯為圓形或橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的取電電感的串聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電壓來(lái)確定，所述的取能電感的并聯(lián)個(gè)數(shù)由所需的輸出電流來(lái)確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高壓輸電線路地線取能裝置，其特征在于:所述的磁芯的半徑和體積由所需要的輸出功率來(lái)確定，所述的導(dǎo)線的線徑和繞制的匝數(shù)由所需的輸出功率來(lái)確定。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK204030734SQ201420501919
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】李紹飛, 宋昌林, 陳方春 申請(qǐng)人:四川匯源光通信有限公司