CN105024461A - 绝缘型架空线路无线取电装置 - Google Patents

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刘洋
朱学成
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李童
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Abstract

绝缘型架空线路无线取电装置，涉及输电技术领域的无线取电装置。目的是为了解决无法为电力设备状态监测装置长时间提供稳定电能的问题。本发明包括闭合的长方形线圈、N个伞状的绝缘伞裙、用于固定线圈的支架和用于连接后续电路的接线端，所述线圈由线匝、绝缘层和骨架组成，骨架的横截面为“C”型凹槽状，线匝缠绕在骨架内部，绝缘层包裹在骨架和线匝外部。本发明的有益效果是利用架空导线自身的电流激发的交变磁场能量，抗干扰能力强，能够长时间提供稳定电能，取能相对稳定；所用元件的可靠性较高，没有活动机械部件和半导体材料，结构简单、坚固、寿命较长，适用于为电力设备状态监测装置提供电能。

Description

绝缘型架空线路无线取电装置
技术领域
本发明涉及输电技术领域的无线取电装置。
背景技术
随着智能电网技术及状态检修技术的推广，未来电网中除了传统的电力设备之外，还会附加更多的信息采集、变送及处理装置。安装在高压环境下强磁场、强电场辐射的电力设备状态监测装置具有强大的检测、数据处理和通信功能，但其供电方式的发展却相对滞后。许多现场装置虽然临近电网，但却由于电压等级的限制，不能直接从高压电网获得电能。难以找到合适的电源切入点或馈电方式，给电力设备状态监测装置的应用造成了很大的障碍。为了解决这个问题,目前电力设备状态监测装置通常采用自带电池或太阳能、风能等供电方式。尽管设计人员采用了多种改进措施，例如增加电池的能量存储密度以延长运行寿命，采用高效率光伏电池补充能量、使用长寿命轴承延长风力发电机寿命等措施，但由于造价、技术水平、自然地理气候条件、关键机械元件寿命等原因，这些方法在技术上和实际运行中均存在着诸多困难,难以解决在线装置的供能问题。因此亟待研究一种能够向在线装置提供简便并能够长时间稳定提供电能的供电方式。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术无法长时间为电力设备状态监测装置提供稳定电能的问题，提供一种绝缘型架空线路无线取电装置。
本发明所述绝缘型架空线路无线取电装置，它包括线圈、N个绝缘伞裙、支架和接线端；
所述支架用于固定线圈；
所述线圈为闭合线圈；线圈由线匝、绝缘层和骨架组成；骨架为绝缘材料，线匝缠绕在骨架内部，所述线匝为多匝漆包线，所述多匝漆包线之间相互绝缘，绝缘层包裹在骨架和线匝外部，绝缘层起到绝缘隔离的作用；
N个绝缘伞裙均为伞状结构，N个绝缘伞裙固定在线圈上，所述N为正整数；
接线端与线圈相连，并且接线端固定在线圈1上。
本发明的工作原理为：利用线圈在变化的磁场中产生感应电动势的原理，将磁能转化为电能，架空导线通常具有几十到几千安培的工频电流，当电流流过架空导线时，周围会产生工频交变磁场，利用法拉第电磁感应定律，通过采用磁耦合线圈能够将空线电流在架空导线周围产生的磁场能量转换为电能，供用电设备使用。
本发明的有益效果是利用架空导线自身的电流激发的交变磁场能量，相对于太阳能、风能、振动取能方式来说，本发明不受自然环境的昼夜变化、光照强度、纬度、天气状况、风力大小、振动环境等因素的影响，能够长时间提供稳定电能，本发明的抗干扰能力强，取能相对稳定，所用元件的可靠性较高，没有活动机械部件和半导体材料，结构简单、坚固、寿命较长。
附图说明
图1为绝缘型架空线路无线取电装置的结构示意图；
图2是图1A-A向的剖视图；
图3是具体实施方式十一所述的绝缘型架空线路无线取电装置使用状态下的结构示意图；
图4是具体实施方式十二所述的绝缘型架空线路无线取电装置使用状态下的结构示意图；
图5是具体实施方式十三所述的绝缘型架空线路无线取电装置使用状态下的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的绝缘型架空线路无线取电装置，它包括线圈1、N个绝缘伞裙2、支架3和接线端4；
所述支架3用于固定线圈1；
所述线圈1为闭合线圈；线圈1由线匝5、绝缘层6和骨架7组成；骨架7为绝缘材料，线匝5缠绕在骨架7内部，所述线匝5为多匝漆包线，所述多匝漆包线之间相互绝缘，绝缘层6包裹在骨架7和线匝5外部；
N个绝缘伞裙2均为伞状结构，N个绝缘伞裙2固定在线圈1上，所述N为正整数；
接线端4与线圈1相连，并且接线端4固定在线圈1上。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，线圈1为长方形，所述长方形距离支架3较远的两个角为倒角，所述倒角能够使感应电场分布更均匀，有利于提高本装置的安全性。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，线匝5为多匝导线结构，且多匝导线连续缠绕。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，骨架7的横截面为“C”型凹槽形状，骨架7起支撑作用。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，骨架7采用木材、玻璃钢或者塑料材质。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘层6的厚度与绝缘电压等级相对应，绝缘层6起到绝缘隔离的作用。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘层6材料为交联聚乙烯。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘层6的表面有绝缘塑料层，起到保护绝缘层6的作用。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，N个绝缘伞裙2均为硅橡胶材质，通过热塑固定在线圈1的直角和与其相邻的倒角之间，为了减少力矩的作用，热塑的位置靠近支架3；N个绝缘伞裙2能够提高线圈表面的爬电距离，增强抗高电压击穿能力。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，N个绝缘伞裙2的尺寸分为两种或两种以上，穿插分布在线圈1的直角和与其相邻的倒角之间。
具体实施方式十一：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘型架空线路无线取电装置的架空铁塔取电安装方式为：线圈1通过支架3悬吊并固定在铁塔10的吊架9上，线圈1位于架空导线8的上部，线圈1与架空导线8相距一定的距离，线圈1与架空导线8处在同一平面内。
具体实施方式十二：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘型架空线路无线取电装置的地面取电安装方式为：线圈1通过支架3固定在支撑架11上部，支撑架11位于地面12上，线圈1与架空导线8相距一定的距离，线圈1距离支架3较远的部分与架空导线8处在同一平面。
具体实施方式十三：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的绝缘型架空线路无线取电装置进一步限定，在本实施方式中，绝缘型架空线路无线取电装置的侧面取电安装方式为：线圈1通过支架3固定在铁塔10的侧面，线圈1与架空导线8相距一定的距离，且线圈1与架空导线8处在同一平面内。

Claims (10)

1.绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，它包括线圈(1)、N个绝缘伞裙(2)、支架(3)和接线端(4)；
所述支架(3)用于固定线圈(1)；
所述线圈(1)为闭合线圈；线圈(1)由线匝(5)、绝缘层(6)和骨架(7)组成；骨架(7)为绝缘材料，线匝(5)缠绕在骨架(7)内部，所述线匝(5)为多匝漆包线，所述多匝漆包线之间相互绝缘，绝缘层(6)包裹在骨架(7)和线匝(5)外部；
N个绝缘伞裙(2)均为伞状结构，N个绝缘伞裙(2)固定在线圈(1)上，所述N为正整数；
接线端(4)与线圈(1)相连，并且接线端(4)固定在线圈(1)上。
2.根据权利要求1所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，线圈(1)为长方形，所述长方形距离支架(3)较远的两个角为倒角。
3.根据权利要求1所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，线匝(5)为多匝导线结构，且多匝导线连续缠绕。
4.根据权利要求1所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，骨架(7)的横截面为“C”型凹槽形状。
5.根据权利要求4所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，骨架(7)采用木材、玻璃钢或者塑料材质。
6.根据权利要求1所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，绝缘层(6)的厚度与绝缘电压等级相对应。
7.根据权利要求6所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，绝缘层(6)材料为交联聚乙烯。
8.根据权利要求7所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，绝缘层(6)的表面有绝缘塑料层。
9.根据权利要求2所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，N个绝缘伞裙(2)均为硅橡胶材质，通过热塑固定在线圈(1)的直角和与其相邻的倒角之间。
10.根据权利要求9所述的绝缘型架空线路无线取电装置，其特征在于，N个绝缘伞裙(2)的尺寸分为两种或两种以上，穿插分布在线圈(1)的直角和与其相邻的倒角之间。
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