CN105429312A - 一种隧道内感应取电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道内感应取电装置，包括感应取电模块、可变电阻、固定电阻、整流电路、变压器泄放电路、电阻泄放电路、单刀双掷开关、稳压电路、单片机和负载，所述感应取电模块包括可变电阻、固定电阻、单片机、单刀双掷开关和若干个电路；所述感应取电模块中设有感应取电部分，感应取电部分包括母线和电流互感器，电流互感器内包含取电线圈；所述电流互感器与可变电阻、固定电阻并联，电流互感器与整流电路电连接；所述稳压电路与负载并联。本发明采用非接触式获取高压线路电能，由单片机控制，人工干预低，装置能够提供稳定的供电电源，延长设备使用寿命，成本较低，充分利用电能资源。

Description

一种隧道内感应取电装置
【技术领域】
本发明涉及电力的技术领域，特别是高压线路上以非接触式取电的设备及相应负载设备的技术领域。
【背景技术】
随着我国经济的高速发展，各行各业对电力的需求越来越大，对于所提供的电能的稳定性、不间断性、遇冲击恢复性的要求也与日俱增。作为电力系统的生命线的高压输电线路及配套设备的安全性与稳定性也提出了高要求。现有大量的采用非接触式感应取电的设备电路用于稳定控制高压线路，能够不借助风力、太阳能等外界能量做到高压线路的自我保护。感应取电能够获得远低于高压电电压的电能，在用于线路设备防盗、巡线机器人、带电作业机器人等领域外，也能延伸到其它领域。
目前，我国的隧道内照明设计普遍停留在基本保障使用功能的阶段。短程列车隧道采用无照明，中长程隧道采用发电设备提供照明，或是从外部接入电源供电。这些方式的能量消耗较高，且隧道的照明不需要时刻进行。现有的供电新方法是采用太阳能或风能，但这两类清洁能源提供的能量有限且不稳定，效果也不好。在夏冬两季，隧道内外温差普遍较大，列车进出隧道时的温差容易对列车的车厢及内部物品造成损害。一般需要在隧道内安置排气的风扇，排除隧道内气体，让外部气体流入，降低温差。而风扇也需要提供较多电能。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种隧道内感应取电装置，采用非接触式获取高压线路电能，提供稳定的照明和有效的排风措施，延长设备使用寿命，成本较低，充分利用电能资源。
为实现上述目的，本发明提出了一种隧道内感应取电装置，包括感应取电模块、可变电阻、固定电阻、整流电路、变压器泄放电路、电阻泄放电路、单刀双掷开关、稳压电路、单片机和负载，所述感应取电模块包括可变电阻、固定电阻、单片机、单刀双掷开关和若干个电路；所述感应取电模块中设有感应取电部分，感应取电部分包括母线和电流互感器，电流互感器内包含取电线圈；所述电流互感器与可变电阻、固定电阻并联，电流互感器与整流电路电连接；所述整流电路与单刀双掷开关、变压器泄放电路、电阻泄放电路、第一滤波电容、第二滤波电容、稳压电路电连接；所述稳压电路与负载并联。
作为优选，所述母线为高压线路，母线安装在隧道内，感应取电模块安装在母线处。
作为优选，所述可变电阻与固定电阻串联，整流电路与整体电阻并联。
作为优选，所述单片机与变压器泄放电路、第一滤波电容、单刀双掷开关、负载电连接。
作为优选，所述负载包括照明灯泡和风扇；所述照明灯泡安装在隧道顶部，风扇安装在隧道侧面。
作为优选，所述单刀双掷开关上设有两个电路接口，电路接口分别与整流电路和变压器泄放电路相连接。
作为优选，所述变压器泄放电路由变压器、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成，电阻泄放电路由泄放电阻、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成。
本发明的有益效果：本发明通过将非接触式取电的感应取电电路用于隧道内的高压线路取电，将获得的电能用于隧道内照明和排风设备，通过在电阻控制上采用可变电阻，能延长设备使用寿命，同时让单片机控制负载的用电情况，节约电能。整个过程由单片机控制，人工干预低，装置能够提供稳定的供电电源。实现高效、快速的运转，方便维护，实现设备自动完成的目标。这套设备能够充分利用电能资源，适用于各类隧道，成本较低，能取得显著经济效益。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种隧道内感应取电装置的结构示意图；
图2是本发明一种隧道内感应取电装置的使用示意图。
图中：1-母线、2-电流互感器、3-可变电阻、4-固定电阻、5-整流电路、6-变压器泄放电路、7-电阻泄放电路、8-单刀双掷开关、9-稳压电路、10-单片机、11-感应取电模块、12-照明灯泡、13-风扇、14-隧道、15-第一滤波电容、16-第二滤波电容、17-负载。
【具体实施方式】
参阅图1和图2，本发明一种隧道内感应取电装置，包括感应取电模块11、可变电阻3、固定电阻4、整流电路5、变压器泄放电路6、电阻泄放电路7、单刀双掷开关8、稳压电路9、单片机10和负载17，所述感应取电模块11包括可变电阻3、固定电阻4、单片机10、单刀双掷开关8和若干个电路；所述感应取电模块11中设有感应取电部分，感应取电部分包括母线1和电流互感器2，电流互感器2内包含取电线圈；所述电流互感器2与可变电阻3、固定电阻4并联，电流互感器2与整流电路5电连接；所述整流电路5与单刀双掷开关8、变压器泄放电路6、电阻泄放电路7、第一滤波电容15、第二滤波电容16、稳压电路9电连接；所述稳压电路9与负载17并联。所述母线1为高压线路，母线1安装在隧道14内，感应取电模块11安装在母线1处。所述可变电阻3与固定电阻4串联，整流电路5与整体电阻并联。所述单片机10与变压器泄放电路6、第一滤波电容15、单刀双掷开关8、负载17电连接。所述负载17包括照明灯泡12和风扇13；所述照明灯泡12安装在隧道14顶部，风扇13安装在隧道14侧面。所述单刀双掷开关8上设有两个电路接口，电路接口分别与整流电路5和变压器泄放电路6相连接。所述变压器泄放电路6由变压器、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成，电阻泄放电路7由泄放电阻、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成。
本发明工作过程：
本发明一种隧道内感应取电装置在工作过程中，母线上通有幅值恒定的交流电流，在线路周围产生交变电场，电流互感器中的取电线圈可感应出交变电流，感应电流通过电阻器后转化为电动势，可调电阻可人工设置，定期检查，防止电阻老化电阻值变动引起的电流变化。电动势经过整流电路变为脉动直流电压，该电压经过变压器泄放电路后，将尖峰能量泄放到电阻泄放电路。其中，第一滤波电容和第二滤波电容可将整流电路和变压器泄放电路中的输出电压的纹波过滤。单片机能控制整流电路和变压器泄放电路的输出电压，也可控制单刀双掷开关在不同电路中进行选择，同时也可调控照明灯泡和风扇的启动时间。电路中的电流经稳压电路后，降到工作电压，供给负载。人工可根据列车行进时间，修改单片机内数据，设置照明和排风的时间点。
本发明，通过将非接触式取电的感应取电电路用于隧道内的高压线路取电，将获得的电能用于隧道内照明和排风设备，通过在电阻控制上采用可变电阻，能延长设备使用寿命，同时让单片机控制负载的用电情况，节约电能。整个过程由单片机控制，人工干预低，装置能够提供稳定的供电电源。实现高效、快速的运转，方便维护，实现设备自动完成的目标。这套设备能够充分利用电能资源，适用于各类隧道，成本较低，能取得显著经济效益。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种隧道内感应取电装置，其特征在于：包括感应取电模块(11)、可变电阻(3)、固定电阻(4)、整流电路(5)、变压器泄放电路(6)、电阻泄放电路(7)、单刀双掷开关(8)、稳压电路(9)、单片机(10)和负载(17)，所述感应取电模块(11)包括可变电阻(3)、固定电阻(4)、单片机(10)、单刀双掷开关(8)和若干个电路；所述感应取电模块(11)中设有感应取电部分，感应取电部分包括母线(1)和电流互感器(2)，电流互感器(2)内包含取电线圈；所述电流互感器(2)与可变电阻(3)、固定电阻(4)并联，电流互感器(2)与整流电路(5)电连接；所述整流电路(5)与单刀双掷开关(8)、变压器泄放电路(6)、电阻泄放电路(7)、第一滤波电容(15)、第二滤波电容(16)、稳压电路(9)电连接；所述稳压电路(9)与负载(17)并联。
2.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述母线(1)为高压线路，母线(1)安装在隧道(14)内，感应取电模块(11)安装在母线(1)处。
3.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述可变电阻(3)与固定电阻(4)串联，整流电路(5)与整体电阻并联。
4.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述单片机(10)与变压器泄放电路(6)、第一滤波电容(15)、单刀双掷开关(8)、负载(17)电连接。
5.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述负载(17)包括照明灯泡(12)和风扇(13)；所述照明灯泡(12)安装在隧道(14)顶部，风扇(13)安装在隧道(14)侧面。
6.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述单刀双掷开关(8)上设有两个电路接口，电路接口分别与整流电路(5)和变压器泄放电路(6)相连接。
7.如权利要求1所述的一种隧道内感应取电装置，其特征在于：所述变压器泄放电路(6)由变压器、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成，电阻泄放电路(7)由泄放电阻、稳压管、功率管、限流电阻和分压电阻构成。
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