CN109067251B - 一种低温环境线路在线监测装置热发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，涉及高压输电线路在线监测技术领域，解决现有电源无法稳定地、长期地为输电线路在线监测装置供电的问题。本发明的两个汇流盘相对设置，两个导线连接头分别固定在两个汇流盘上，2N个导流条间隔的设置在两个汇流盘之间，第奇数个导流条同时固定在一个汇流盘上，第偶数个导流条同时固定在另一个汇流盘上；相邻两个导流条作为一组导流通道，多个发电机构设置在N组导流通道上，每组导流通道上至多设置一个发电机构，同时温度感应开关连接在导流通道上，通过温度感应开关输入预设温度阈值；多个发电机构分别用于温差发电，N为正整数。有益效果为供电电压稳定，并且能够持续供电。
Description
技术领域
本发明涉及高压输电线路在线监测技术领域。
背景技术
输电线路在线监测装置能够实时检测输电线路的运行状态，具有长期现场实时监控、节省大量的人工巡线成本、解决崎岖巡线区段的巡检难的优势，是未来电力智能化发展的方向；但是输电线路在线监测装置处于野外高压输电线路上，目前使用的电池供电、太阳能供电、风能供电的方法都无法满足长时间、高可靠性运行的需要。根据统计，输电线路在线监测装置的主要失效原因之一就是电源造成的，因此研究输电线路在线监测装置的供电技术对在线监测装置的应用具有较大的意义。
现有的供电方法主要利用电池的储能、环境中的风能、太阳能及相关能源。但是，电池的储能是有限的，难以支持大功率电路的长期使用；风能具有间歇性和随机性，因此，风能也无法持续保证供电，而且风能发电机在户外环境下磨损问题无法有效解决，导致其可靠性不高。太阳能供电除了风能供电的不稳定性缺点之外，光伏电池的老化也是其可靠性不高的原因。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电源无法稳定地、长期地为输电线路在线监测装置供电的问题，提出了一种低温环境线路在线监测装置热发电装置。
本发明所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置包括多个发电机构、温度感应开关和两个导流机构；
两个导流机构分别包括导线连接头、汇流盘和N个导流条；
所述两个导流机构的汇流盘相对设置，并且，两个导流机构的导线连接头分别固定在两个汇流盘外侧的端面上，2N个导流条间隔的设置在两个汇流盘之间，并且，第奇数个导流条的一端同时固定在一个汇流盘内侧的端面上，第奇数个导流条的另一端均为悬空端，第偶数个导流条的一端同时固定在另一个汇流盘内侧的端面上，第偶数个导流条的另一端均为悬空端；
相邻两个导流条作为一组导流通道，多个发电机构设置在N组导流通道上，每组导流通道上至多设置一个发电机构，同时温度感应开关连接在导流通道上，并且通过温度感应开关输入预设温度阈值；
所述多个发电机构分别用于温差发电；
所述N为正整数。
本发明的工作原理为：温度感应开关为具有温度感应功能的触电结构，通过温度感应开关输入预设温度阈值后，当温度感应开关的实际温度低于预设温度阈值时，温度感应开关处于断开状态，此时，发电机构在电流作用下温度升高，并将热量传递给温度感应开关，使得温度感应开关的温度升高；当温度感应开关的实际温度高于预设温度阈值时，温度感应开关处于闭合状态，此时，发电机构的电流的流向为：一侧导流条、一侧汇流盘、一侧导线连接头经在线监测装置后回到另一侧导线连接头、另一侧的汇流盘、另一侧的导流条以及温度感应开关，达到发电机构电压稳定输出。
本发明的有益效果是在冬季低温时利用该热发电装置为在线监测装置供电，供电电压稳定，并且能够持续供电，该热发电装置不利用电池的电能，没有复杂的机械和任何电子元件，结构简单、坚固，对于提高输电线路的供电安全性有较大价值。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置的结构示意图；
图2为具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置在发电机构处的截面示意图；
图3为具体实施方式一中导流机构的结构示意图；
图4为具体实施方式二中发电机构的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置包括多个发电机构1、温度感应开关2和两个导流机构；
两个导流机构分别包括导线连接头3、汇流盘4和N个导流条5；
所述两个导流机构的汇流盘4相对设置，并且，两个导流机构的导线连接头3分别固定在两个汇流盘4外侧的端面上，2N个导流条5间隔的设置在两个汇流盘4之间，并且，第奇数个导流条5的一端同时固定在一个汇流盘4内侧的端面上，第奇数个导流条5的另一端均为悬空端，第偶数个导流条5的一端同时固定在另一个汇流盘4内侧的端面上，第偶数个导流条5的另一端均为悬空端；
相邻两个导流条5作为一组导流通道，多个发电机构1设置在N组导流通道上，每组导流通道上至多设置一个发电机构1，同时温度感应开关2连接在导流通道上，并且通过温度感应开关2输入预设温度阈值；
所述多个发电机构1分别用于温差发电；
所述N为正整数。
在本实施方式中，温度感应开关2为具有温度感应功能的触电结构，通过温度感应开关2输入预设温度阈值后，当温度感应开关2的实际温度低于预设温度阈值时，温度感应开关2处于断开状态，此时，发电机构1在电流作用下温度升高，并将热量传递给温度感应开关2，使得温度感应开关2的温度升高；当温度感应开关2的实际温度高于预设温度阈值时，温度感应开关2处于闭合状态，此时，发电机构1的电流的流向为：一侧导流条5、一侧汇流盘4、一侧导线连接头3经在线监测装置后回到另一侧导线连接头3、另一侧的汇流盘4、另一侧的导流条5以及温度感应开关2，达到发电机构1电压稳定输出。
具体实施方式二：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一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，发电机构1包括散热器6、发电片7和导流片8；
所述发电片7紧密贴合在散热器6的平面端与导流片8之间；
所述导流片8固定在相邻的两个导流条5之间，发电片7为温差发电片。
在本实施方式中，当温度感应开关2的实际温度低于预设温度阈值时，温度感应开关2处于断开状态；当温度感应开关2的实际温度高于预设温度阈值时，温度感应开关2处于闭合状态，此时，发电片7产生的电流经过导流片8后依次经过一侧导流条5、一侧汇流盘4、一侧导线连接头3经在线监测装置后回到另一侧导线连接头3、另一侧的汇流盘4、另一侧的导流条5以及温度感应开关2完成电气循环；
发电片7为温差发电片，当发电片7的两侧存在温差时，发电片7输出一定的电压；导流片8是具有一定电阻的金属片；当流通较大电流时会产生焦耳热，进而会使得导流片8温度升高。
当温度感应开关2的实际温度低于预设温度阈值时，温度感应开关2断开，电流全部流经导流片8，导流片8在电流的作用下产生温度升高，一方面在发电片7两侧产生温差，使发电片7输出电能；另一方面，如果温度过高，通过导流片8，热量能够传递给温度感应开关2，使得温度感应开关2的温度升高，进而使温度感应开关2接通，这样就减少流经导流片8的电流，从而保持导流片8的温度，使发电片7的表面温差保持不变，达到便稳定输出电压的目的。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，散热器6采用铝制成。
在本实施方式中，铝的散热性能较好。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，所述汇流盘4为圆柱形或等边多边柱形；
所述导流条5为条形结构，其横截面为多边形，并且相邻的两个导流条5有一个同侧侧面在相同的平面上。
在本实施方式中，多个发电机构1分别设置在相邻的两个导流条5相同的侧壁平面上。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，所述N＝3。
在本实施方式中，3个导流条5的形状均为等边角钢状。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，所述温度感应开关2为多个，并且，多个温度感应开关2同时连接在同一导流通道上或不同导流通道上。
在本实施方式中，温度感应开关2的连接方式不局限于以上两种情况，多个温度感应开关2的导通效果更好，能够有效的保证该热发电装置输出电压的稳定性。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置进一步限定，在本实施方式中，导线连接头3通过压接的方式与在线监测装置的供电导线相连。
在本实施方式中，压接的连接方式导通效果更好。
Claims (7)
1.一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，包括多个发电机构(1)、温度感应开关(2)和两个导流机构；
两个导流机构分别包括导线连接头(3)、汇流盘(4)和N个导流条(5)；
所述两个导流机构的汇流盘(4)相对设置，并且，两个导流机构的导线连接头(3)分别固定在两个汇流盘(4)外侧的端面上，2N个导流条(5)间隔的设置在两个汇流盘(4)之间，并且，第奇数个导流条(5)的一端同时固定在一个汇流盘(4)内侧的端面上，第奇数个导流条(5)的另一端均为悬空端，第偶数个导流条(5)的一端同时固定在另一个汇流盘(4)内侧的端面上，第偶数个导流条(5)的另一端均为悬空端；
相邻两个导流条(5)作为一组导流通道，多个发电机构(1)设置在N组导流通道上，每组导流通道上至多设置一个发电机构(1)，同时温度感应开关(2)连接在导流通道上，并且通过温度感应开关(2)输入预设温度阈值；
所述多个发电机构(1)分别用于温差发电；
发电机构(1)包括散热器(6)、发电片(7)和导流片(8)；
所述发电片(7)紧密贴合在散热器(6)的平面端与导流片(8)之间；
所述导流片(8)固定在相邻的两个导流条(5)之间；
所述N为正整数。
2.根据权利要求1所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，
发电片(7)为温差发电片。
3.根据权利要求2所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，散热器(6)采用铝制成。
4.根据权利要求1所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，所述汇流盘(4)为圆柱形或等边多边柱形；
所述导流条(5)为条形结构，并且相邻的两个导流条(5)有一个同侧侧面在相同的平面上。
5.根据权利要求1所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，所述N＝3。
6.根据权利要求1所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，所述温度感应开关(2)为多个，并且，多个温度感应开关(2)同时连接在同一导流通道上或不同导流通道上。
7.根据权利要求1所述的一种低温环境线路在线监测装置热发电装置，其特征在于，导线连接头(3)通过压接的方式与在线监测装置的供电导线相连。
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