CN108612387A - 一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置，包括：安装铁塔上的三角支架，三角支架其中一个边设有水平放置的导轨；分别将WPT系统发射端控制装置和WPT系统发射线圈锁紧在导轨两端的第一金具和第二金具；将WPT系统接收线圈安装在导轨上的第三金具，第三金具包括滑块和连接平板，滑块可通过导轨制动器固定导轨上，连接平板通过升降装置安装在滑块上；将WPT系统接收端控制装置安装在靠铁塔一侧导轨上的第四金具；在WPT系统发射线圈和接收线圈之间的三角支架上设有绝缘装置。通过本发明可以实现高压输电线路铁塔上WPT系统安装和对线路检测设备的不间断无线供电，同时还解决了原线路绝缘性和磨损问题。

Description

一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置

技术领域

本发明属于高压输电附属设施领域，涉及一种附属设施安装设备，具体涉及一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置，尤其是指在电压等级为35kV及以上的铁塔上的安装方案。

背景技术

高压线路WPT系统是一种解决高压输电线路上设备供电问题的系统装置。目前高压输电线路上的设备，例如线路监测设备等大多都是采用风能和太阳能供电，然而这种供电方式受天气影响较大，尤其在阴雨天无法保证长时间有效的供电。高压线路WPT系统能直接从高压线路上取电，通过无线的方式为设备供电，既解决了设备供电的问题又满足了高压线路绝缘的特殊要求。WPT系统包括：取电CT装置、发射端控制装置、发射线圈、接收线圈、接收端控制装置，其中取电CT装置一般安装在高压输电线上，需要供电的线路检测设备一般固定在铁塔上，但是其他部件安装，现有技术中还缺乏成熟技术，尤其是发射线圈和接收线圈的安装严重影响了取电传输的效率和稳定性。

发明内容

本发明主要是解决WPT装置在电压等级为35kV及以上的高压输电线路铁塔上的安装技术问题，提供了一种适用于铁塔的无线电能传输系统安装装置。本发明还解决了WPT装置的安装对线路的磨损问题，即提供一种一体化的安装结构。其与目前已有的高压线路水泥杆塔的无线电能传输系统安装装置相比，具有输电电压等级更高、爬电距离更远、线路磨损更小等优点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置，其特征在于，包括：

安装铁塔上的三角支架，所述三角支架其中一个边设有水平放置的导轨；

第一金具，用于将WPT系统发射端控制装置安装在导轨上靠外侧的末端，且通过锁紧装置固定在导轨上；

第二金具，用于将WPT系统发射线圈安装在导轨上；

第三金具，用于将WPT系统接收线圈安装在导轨上，第三金具包括滑块和连接平板，所述滑块安装在导轨上，并可通过导轨制动器固定，连接平板通过升降装置安装在滑块上，WPT系统接收线圈固定在连接平板上，通过升降装置调整WPT系统接收线圈与WPT系统接收线圈之间相对高度；

第四金具，用于将WPT系统接收端控制装置安装在靠铁塔一侧的导轨上；

线路检测设备，通过固定件安装在铁塔上；

在WPT系统发射线圈和WPT系统接收线圈之间的三角支架上设有绝缘装置。

作为改进，所述升降装置包括调节螺栓、设于滑块上的两个下侧板和设于连接平板底部的两个上侧板，两个下侧板内侧开设凹槽形成导槽，两个上侧板分别插入两个导槽内，形成滑动副，下侧板上设有一个竖直方向的滑槽，上侧板在与滑槽对应处设有螺孔，所述调节螺栓从滑槽内插入螺孔中，通过拧紧调节螺栓可以固定上侧板和下侧板的相对位置。

作为改进，所述三角支架上的导轨为工字型导轨，滑块上设有与工字型导轨翼缘板形状匹配的凹槽，所述锁紧装置为导轨制动器。

作为改进，所述第一金具和第二金具结构一样，其均包括结构与第三金具上一样的连接平板和滑块，第一金具和第二金具连接平板和滑块之间固定相连或为一体结构，该连接平板与WPT系统发射端控制装置或WPT系统发射线圈固定相连。

作为改进，所述三角支架由两根导轨和一个支撑管组成，水平的导轨由滑轨一和滑轨二通过绝缘子相连组成，倾斜的导轨由滑轨三和滑轨四通过绝缘子相连组成，其中滑轨二和滑轨四安装在铁塔上，支撑管上下两端分别通过第六金具和第七金具与滑轨二和滑轨四相连，滑轨三尾端通过第五金具与滑轨一尾端相连，所述第七金具和第五金具结构一样，均包括安装在导轨上的滑块和设于滑块上的连接板，第六金具包括U型板和设于U型板尾部的连接板，U型板上设有固定螺孔，支撑管两端分别插入第六金具的U型板内通过螺栓固定，第七金具的连接板与第六金具的连接板通过销轴铰接相连，第五金具有两个，分别安装在滑轨一和滑轨三上，两个第五金具的连接板通过销轴铰接，所有滑块上均设有能将其锁定在相应导轨上的导轨制动器。

作为改进，所述导轨制动器为锁紧螺栓和设于滑块侧面的锁紧螺孔，通过锁紧螺栓拧入锁紧螺孔内顶紧导轨来对滑块制动固定。

作为改进，所述第四金具为对称结构，其包括矩形框、连接侧板和上部开口的盒体，所述矩形框和盒体均从中间分开裂为两半，一个半矩形框通过连接侧板与盒体一侧固定相连，另一个半矩形框通过连接侧板与盒体另一侧固定相连，两个半矩形框顶部裂开处分别设有一个竖直侧板，两个竖直侧板在对应位置设有螺孔，通过螺栓插入螺孔锁紧，可将矩形框固定在导轨上，所述WPT系统接收端控制装置安装在盒体内。

本发明有益效果是：本发明提供了一种适用于铁塔的无线电能传输系统安装装置。本发明还解决了WPT装置的安装对线路的磨损问题，即提供一种一体化的安装结构。其与目前已有的高压线路水泥杆塔的无线电能传输系统安装装置相比，具有输电电压等级更高、爬电距离更远、线路磨损更小等优点。通过本发明可以实现高压输电线路铁塔上WPT系统的安装和对线路检测设备的不间断无线供电，同时还解决了系统安装过程中保持原线路绝缘性的问题和WPT装置的安装对线路的磨损问题。

附图说明

图1为本发明的三维装配结构示意图。

图2为第一金具三维图。

图3为第二金具三维图。

图4为第三金具三维图。

图5为第四金具三维图。

图6为三角支架示意图。

图7为第五金具三维图。

图8为第六金具三维图。

图9为第七金具三维图。

图中，1-第一金具，1.1-连接平板，1.2-滑块，2-第二金具，2.1-连接平板，2.2-滑块，3-第三金具，3.1-连接平板，3.2-上侧板，3.3-下侧板，3.4-滑槽，滑块3.5，4-第四金具，4.1-连接侧板，4.2-半矩形框，4.3-盒体，5-三角支架，6-第五金具，6.1-连接板，6.2-滑块，7-第六金具，7.1-连接板，7.2-U型板，8-第七金具，8.1-连接板，8.2-滑块，9-WPT系统取电CT装置，10-WPT系统发射端控制装置，11-WPT系统发射线圈，12-WPT系统接收线圈，13-WPT系统接收端控制装置，14-线路检测设备，15-滑轨一，16-滑轨二，17-滑轨三，18-滑轨四，19-铁塔，20-绝缘子，21-高压输电线，22-支撑管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

WPT系统(wireless power transfer，即无线电能传输系统)包括：WPT系统取电CT装置9、WPT系统发射端控制装置10、WPT系统发射线圈11、WPT系统接收线圈12、WPT系统接收端控制装置13，其中WPT系统取电CT装置9一般安装在高压输电线21上，需要供电的线路检测设备14一般固定在铁塔19上，但是其他部件安装，现有技术中还缺乏成熟技术，尤其是发射线圈和接收线圈的安装严重影响了取电传输的效率和稳定性。

如图1至图3所示，一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置，包括：

安装铁塔19上的三角支架5，所述三角支架5其中一个边设有水平放置的导轨；

第一金具1，用于将WPT系统发射端控制装置10安装在导轨上靠外侧的末端，且通过锁紧装置固定在导轨上；

第二金具2，用于将WPT系统发射线圈11安装在导轨上；

第三金具3，用于将WPT系统接收线圈12安装在导轨上，第三金具3包括滑块3.5和连接平板3.1，所述滑块3.5安装在导轨上，并可通过导轨制动器固定，连接平板3.1通过升降装置安装在滑块3.5上，WPT系统接收线圈12固定在连接平板3.1上，通过升降装置调整WPT系统接收线圈12与WPT系统接收线圈10之间相对高度；

第四金具4，用于将WPT系统接收端控制装置13安装在靠铁塔19一侧的导轨上；

线路检测设备14，通过固定件安装在铁塔19上；

在WPT系统发射线圈11和WPT系统接收线圈12之间的三角支架5上设有绝缘装置。

本实施例，所述升降装置包括调节螺栓、设于滑块3.5上的两个下侧板3.3和设于连接平板3.1底部的两个上侧板3.2，两个下侧板3.3内侧开设凹槽形成导槽，两个上侧板3.2分别插入两个导槽内，形成滑动副，下侧板3.3上设有一个竖直方向的滑槽3.4，上侧板3.2在与滑槽3.4对应处设有螺孔，所述调节螺栓从滑槽3.4内插入螺孔中，通过拧紧调节螺栓可以固定上侧板3.2和下侧板3.3的相对位置。

所述三角支架5上的导轨为工字型导轨，滑块3.5上设有与工字型导轨翼缘板形状匹配的凹槽，所述锁紧装置为导轨制动器。

所述第一金具1和第二金具2结构一样，其均包括结构与第三金具3上一样的连接平板1.1、2,1和滑块1.2、2.2，第一金具1和第二金具2连接平板1.1、2,1和滑块1.2、2.2之间固定相连或为一体结构，连接平板1.1与WPT系统发射端控制装置10通过螺栓固定相连，连接平板1.2与WPT系统发射线圈11通过螺栓固定相连。

所述第四金具4为对称结构，其包括矩形框、连接侧板4.1和上部开口的盒体4.3，所述矩形框和盒体4.3均从中间分开裂为两半，一个半矩形框4.2通过连接侧板4.1与盒体4.3一侧固定相连，另一个半矩形框4.2通过连接侧板4.1与盒体4.3另一侧固定相连，两个半矩形框4.2顶部裂开处分别设有一个竖直侧板，两个竖直侧板在对应位置设有螺孔，通过螺栓插入螺孔锁紧，可将矩形框固定在导轨上，所述WPT系统接收端控制装置13安装在盒体4.3内。

所述三角支架5由两根导轨和一个支撑管22组成，水平的导轨由滑轨一15和滑轨二16通过绝缘子20相连组成，倾斜的导轨由滑轨三17和滑轨四18通过绝缘子20相连组成，其中滑轨二16和滑轨四18安装在铁塔19上，支撑管22上下两端分别通过第六金具7和第七金具8与滑轨二16和滑轨四18相连，滑轨三17通过第五金具6与滑轨一15相连，所述第七金具8和第五金具6结构一样，均包括安装在导轨上的滑块8.2、6.2和设于滑块8.2、6.2上的连接板8.1、6,1，第六金具7包括U型板7.2和设于U型板7.2尾部的连接板7.1，U型板7.2上设有固定螺孔，支撑管22两端分别插入第六金具7的U型板7.2内通过螺栓固定，第七金具8的连接板8.1与第六金具7的连接板7.1通过销轴铰接相连，第五金具6有两个，分别安装在滑轨一15和滑轨三17上，两个第五金具6的连接板6.1通过销轴铰接，所有滑块上均设有能将其锁定在相应导轨上的导轨制动器。

所述导轨制动器为锁紧螺栓和设于滑块侧面的锁紧螺孔，通过锁紧螺栓拧入锁紧螺孔内顶紧导轨来对滑块制动固定。

首先通过第一金具1将WPT系统发射端控制装置10固定在滑轨一15上，然后将三角支架5安装在铁塔19上，距离高压输电线21的水平面距离为1.5～2.0m；其次，将WPT系统发射线圈11通过第二金具2固定在滑轨一15上，将WPT系统接收线圈12通过第三金具3固定在滑轨二16上；然后，通过第四金具4将WPT系统接收端控制装置13安装固定在滑轨二16上；最后，需要供电的线路检测设备14固定在铁塔19的合适位子。

如图2所示，第一金具1包括上方的滑块1.2和下方的连接平板1.1以及两者的连接部分。第一金具1的滑块1.2套在滑轨一15上，滑块1.2和滑轨一15贴合且之间无大缝隙，将滑块1.2滑动到合适位子，再用螺栓插入滑块1.2上的螺孔，拧动螺栓顶紧滑轨一15，固定滑块1.2和滑轨一15相对位置。连接平板1.1使用标准螺栓与WPT系统发射端控制装置10表面固定，从而将WPT系统发射端控制装置10固定在滑轨一15上。

如图3所示，第二金具2包括上面的连接平板2.1和下面的滑块2.2以及中间的连接部分。第二金具2的滑块2.2套在滑轨一15上，滑块2.2和滑轨一15贴合且之间无大缝隙，将滑块2.2滑动到合适位子，再用螺栓插入滑块2.2上的螺孔，拧动螺栓顶紧滑轨一15，固定滑块2.2和滑轨一15。连接平板2.1使用螺栓与WPT系统发射线圈11固定，从而将WPT系统发射线圈11固定在滑轨一15上。

如图4所示，第三金具3包含两部分，上部分由连接平板3.1和两块上侧板3.2组成，两块上侧板3.2上设有对应且方向水平的螺孔，下部分由两块下侧板3.3和一滑块3.5组成，两块下侧板3.3上设有对应且方向竖直的滑槽3.4。将上部分的两块上侧板3.2插入下部分的两块下侧板3.3之间，再通过螺栓分别穿过上部分的螺孔和下部分的滑槽3.4并拧紧螺栓，将上部分和下部分固定，调节螺栓在滑槽3.4内的位置可以实现WPT系统接收线圈12高度的调整，从而通过调节使得WPT系统接收线圈12与WPT系统发射线圈11轴向对准。将下部分的滑块3.5套在滑轨二16上并滑动到合适位子，再用螺栓通过滑块3.5上的螺孔，拧紧螺栓，固定滑块3.5和滑轨二16。WPT系统接收线圈12与上部分的连接平板3.1通过螺栓固定。

如图5所示，第四金具4由顶部没盖的盒体4.3和两连接侧板4.1组成，两连接侧板4.1上分别有一个半矩形框4.2，两个半矩形框4.2顶部通过螺栓可拆卸的相连。盒体4.3从中部断开，分成两半，将WPT系统接收端控制装置13放入盒体4.3后，将盒体4.3合起来，通过两个半矩形框4.2组成的矩形框将WPT系统接收端控制装置13卡在滑轨二16上，再通过螺栓固定。其中，半矩形框4.2和滑轨二16贴合且之间无大缝隙。

如图6所示，三角支架5由四个滑轨、两个绝缘子20、支撑管22、第五金具6、第六金具7、第七金具8组成。第五金具6、第六金具7和第七金具8如图7、图8和图9所示。安装步骤依次为滑轨与绝缘子20的连接、滑轨一15与滑轨三17的连接、支撑管22与滑轨二16和滑轨四18的连接。

(1)一个绝缘子20的两端分别与滑轨一15和滑轨二16相连，组成三角支架5的水平段导轨；另一个绝缘子20的两端分别与滑轨三17和滑轨四18相连，组成三角支架5的斜边。

(2)首先，将两个第五金具6的滑块6.2分别套在滑轨一15和滑轨三17上并滑动到合适位置，使两个第五金具6的连接板贴合且之间无大缝隙，螺孔也要对准；然后，用螺栓通过滑块6.2上的螺孔，拧紧螺栓，固定滑块6.2和滑轨；最后，用螺栓通过两个连接板的螺孔，拧紧螺栓，固定两个第五金具6，实现滑轨一15与滑轨三17的连接。

(3)首先，将支撑管22的两端分别插入第六金具7的U型板7.2中，通过螺栓将第六金具7与支撑管22固定相连；然后，将第七金具8的滑块8.2套在滑轨二16和滑轨四18上，滑动第七金具8，使第七金具8位于滑轨二16和滑轨四18的合适位置，再用螺栓通过滑块8.2的螺孔顶紧滑轨二16和滑轨四18，将第七金具8与滑轨二16和滑轨四18固定相连；最后，将第七金具8的连接板8.1插入第六金具7的两个连接板7.1之间，螺孔对准，再用螺栓通过连接板8.1和连接板7.1的螺孔，拧紧螺栓，固定第六金具7和第七金具8，实现支撑管22与滑轨二16和滑轨四18的连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种适用于高压输电线路铁塔的无线电能传输系统安装装置，其特征在于，包括：

安装铁塔上的三角支架，所述三角支架其中一个边设有水平放置的导轨；

第一金具，用于将WPT系统发射端控制装置安装在导轨上靠外侧的末端，且通过锁紧装置固定在导轨上；

第二金具，用于将WPT系统发射线圈安装在导轨上；

第三金具，用于将WPT系统接收线圈安装在导轨上，第三金具包括滑块和连接平板，所述滑块安装在导轨上，并可通过导轨制动器固定，连接平板通过升降装置安装在滑块上，WPT系统接收线圈固定在连接平板上，通过升降装置调整WPT系统接收线圈与WPT系统接收线圈之间相对高度；

第四金具，用于将WPT系统接收端控制装置安装在靠铁塔一侧的导轨上；

线路检测设备，通过固定件安装在铁塔上；

在WPT系统发射线圈和WPT系统接收线圈之间的三角支架上设有绝缘装置。

2.如权利要求1所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述升降装置包括调节螺栓、设于滑块上的两个下侧板和设于连接平板底部的两个上侧板，两个下侧板内侧开设凹槽形成导槽，两个上侧板分别插入两个导槽内，形成滑动副，下侧板上设有一个竖直方向的滑槽，上侧板在与滑槽对应处设有螺孔，所述调节螺栓从滑槽内插入螺孔中，通过拧紧调节螺栓可以固定上侧板和下侧板的相对位置。

3.如权利要求2所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述三角支架上的导轨为工字型导轨，滑块上设有与工字型导轨翼缘板形状匹配的凹槽，所述锁紧装置为导轨制动器。

4.如权利要求3所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述第一金具和第二金具结构一样，其均包括结构与第三金具上一样的连接平板和滑块，第一金具和第二金具连接平板和滑块之间固定相连或为一体结构，该连接平板与WPT系统发射端控制装置或WPT系统发射线圈固定相连。

5.如权利要求1所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述三角支架由两根导轨和一个支撑管组成，水平的导轨由滑轨一和滑轨二通过绝缘子相连组成，倾斜的导轨由滑轨三和滑轨四通过绝缘子相连组成，其中滑轨二和滑轨四安装在铁塔上，支撑管上下两端分别通过第六金具和第七金具与滑轨二和滑轨四相连，滑轨三尾端通过第五金具与滑轨一尾端相连，所述第七金具和第五金具结构一样，均包括安装在导轨上的滑块和设于滑块上的连接板，第六金具包括U型板和设于U型板尾部的连接板，U型板上设有固定螺孔，支撑管两端分别插入第六金具的U型板内通过螺栓固定，第七金具的连接板与第六金具的连接板通过销轴铰接相连，第五金具有两个，分别安装在滑轨一和滑轨三上，两个第五金具的连接板通过销轴铰接，所有滑块上均设有能将其锁定在相应导轨上的导轨制动器。

6.如权利要求5所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述导轨制动器为锁紧螺栓和设于滑块侧面的锁紧螺孔，通过锁紧螺栓拧入锁紧螺孔内顶紧导轨来对滑块制动固定。

7.如权利要求1所述的无线电能传输系统安装装置，其特征在于：所述第四金具为对称结构，其包括矩形框、连接侧板和上部开口的盒体，所述矩形框和盒体均从中间分开裂为两半，一个半矩形框通过连接侧板与盒体一侧固定相连，另一个半矩形框通过连接侧板与盒体另一侧固定相连，两个半矩形框顶部裂开处分别设有一个竖直侧板，两个竖直侧板在对应位置设有螺孔，通过螺栓插入螺孔锁紧，可将矩形框固定在导轨上，所述WPT系统接收端控制装置安装在盒体内。