CN203537078U - 雷击监测装置和高压感应取电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种雷击监测装置，包括：感应线圈，套设于高压输电导线的地线，与地线相耦合；监测元件，连接至感应线圈，检测感应线圈的电流和/或电压；比较器，连接至监测元件，接收监测元件检测到的电流和/或电压，将电流与预设电流比较，将电压与第一预设电压比较，并在电流大于预设电流时，或在电压大于第一预设电压时，向开关元件发送断开信号；开关元件，连接至比较器，在接收到断开信号时，断开感应线圈。本实用新型还提供了一种高压感应取电系统。通过本实用新型的技术方案，能够在高压取电过程中对导电线路进行故障检测，充分利用获取到的电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压感应取电技术领域，具体而言，涉及一种雷击监测装置和一种高压感应取电系统。
背景技术
目前的高压感应取电系统中，可以通过感应线圈与高压输电导线的地线耦合来取电，并将获取到的电能用于给负载供电，但是对于高压输电导线的故障并没有进行合理地监测，也没有针对不同的故障对感应线圈的状态进行合理地控制。
实用新型内容
本实用新型正是基于上述问题，提出了一种雷击监测装置，可以通过对高压取电的感应线圈中的电流和/或电压进行监测，来判定高压输电导线是否遭到雷击，并做出相应的控制，以保证感应线圈的正常工作。
有鉴于此，本实用新型提出了一种雷击监测装置，包括：感应线圈，套设于高压输电导线的地线，与所述地线相耦合；监测元件，连接至所述感应线圈，检测所述感应线圈的电流和/或电压；比较器，连接至所述监测元件，接收所述监测元件检测到的电流和/或电压，将所述电流与预设电流比较，将所述电压与第一预设电压比较，并在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，向开关元件发送断开信号；所述开关元件，连接至所述比较器，在接收到所述断开信号时，断开所述感应线圈。
在上述方案中，优选的，所述比较器还用于在所述电流回落至所述预设电流以下时，且在所述电压回落至所述第一预设电压以下时，向开关元件发送闭合信号；以及所述开关元件在接收到所述闭合信号时，闭合所述感应线圈。
在上述方案中，优选的，还包括：提示元件，连接至所述比较器，在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，发出提示信息。
在上述方案中，优选的，还包括：整流滤波元件，连接至所述感应线圈，对所述感应线圈上的电流进行整流和滤波。
在上述方案中，优选的，还包括：储能元件，连接至所述整流滤波元件，存储整流和滤波后的电流所对应的能量。
在上述方案中，优选的，还包括：电压监测元件，连接至所述储能元件，检测所述储能元件的电压；输出控制元件，连接至所述储能元件和所述电压监测元件，在所述电压监测元件检测到的电压高于第二预设电压时，控制所述储能元件向负载供电，在所述电压监测元件检测到的电压不高于所述第二预设电压时，控制所述储能元件停止向负载供电。
在上述方案中，优选的，所述储能元件包括：锂电池组。
在上述方案中，优选的，还包括：稳压元件，连接至所述储能元件，对所述储能元件输出的电压进行稳压。
在上述方案中，优选的，还包括：线圈调节元件，连接至所述感应线圈，调节所述感应线圈的直径。
本申请还提出了一种高压感应取电系统，包括上述任一项所述的雷击监测装置。
通过以上技术方案，可以通过对高压取电的感应线圈中的电流和/或电压进行监测，来判定高压输电导线是否遭到雷击，并做出相应的控制，以保证感应线圈的正常工作。
其中，感应线圈可以采用东莞市泛亚电子有限公司的型号为7uH-66uH的电感线圈；监测元件可以采用昌运电器的型号为WCJ1/AS的电流检测器，和/或余姚市电测仪器厂的型号为DT5-1*200V/G GSM3的电压检测仪；比较器可以采用德州仪器的型号为LMP7300MME/NOPB的比较器；整流滤波元件可以采用慧智电子的六核直E型整流滤波器；储能元件可以采用深圳友伟创业有限公司的型号为YCY-12V40AH的锂电池；稳压元件可以采用上海潘登新电源有限公司的型号为DBW5/SBW5的稳压器。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的实施例的雷击监测装置的结构示意图；
图2示出了根据本实用新型的实施例的进行故障检测的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本实用新型的实施例的雷击监测装置的结构图。
如图1所示，根据本实用新型的实施例的雷击监测装置100包括：感应线圈102，套设于高压输电导线的地线，与所述地线相耦合；监测元件104，连接至所述感应线圈102，检测所述感应线圈102的电流和/或电压；比较器106，连接至所述监测元件104，接收所述监测元件104检测到的电流和/或电压，将所述电流与预设电流比较，将所述电压与第一预设电压比较，并在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，向开关元件108发送断开信号；所述开关元件108，连接至所述比较器106，在接收到所述断开信号时，断开所述感应线圈。
在该技术方案中，由于高压输电导线设置在高空，雷雨天易于被落雷击中，高压输电导线在被雷击时，其中的电压和电流会急剧上升，感应线圈102耦合到的电压和电流也会急剧上升，会对感应线圈102造成极大损害。
通过直接检测感应线圈102中的电流，可以准确地得到感应线圈102通过与高压输电导线耦合产生的电流和电压，当感应线圈中的电流大于预设电流，或者电压大于预设电压时，就可以判定感应线圈102所耦合的高压输电导线遭到雷击，进而断开感应导线102，避免感应线圈102中持续流通较大电流而对感应线圈造成损害。
在上述方案中，优选的，所述比较器106还用于在所述电流回落至所述预设电流以下时，且在所述电压回落至所述第一预设电压以下时，向开关元件108发送闭合信号；以及所述开关元件108在接收到所述闭合信号时，闭合所述感应线圈102。
在该技术方案中，当感应线圈102中的电流从预设电流以上回落到预设电流以下时，同时感应线圈102中的电压回落至第一预设电压以下时，可以判定高压输电导线中的电流和电压趋于稳定，从而可以闭合感应线圈102，继续从高压输电导线上耦合电能。
在上述方案中，优选的，还包括：提示元件110，连接至所述比较器106，在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，发出提示信息。
在上述技术方案中，优选地，还包括：整流滤波元件112，连接至所述感应线圈102，对所述感应线圈102上的电流进行整流和滤波。
在上述技术方案中，优选地，还包括：储能元件114，连接至所述整流滤波元件112，存储整流和滤波后的电流所对应的能量。
在上述技术方案中，优选地，还包括：电压监测元件116，连接至所述储能元件114，检测所述储能元件114的电压；输出控制元件118，连接至所述储能元件114和所述电压监测元件116，在所述电压监测元件116检测到的电压高于第二预设电压时，控制所述储能元件114向负载供电，在所述电压监测元件116检测到的电压不高于所述第二预设电压时，控制所述储能元件114停止向负载供电。
在该技术方案中，一方面可以将感应线圈102耦合得到的电能进行存储，另一方面可以保证储能元件114在电压高于指定数值时才向负载供电，从而避免了向负载输出的电压过低而导致复杂无法正常工作。
在上述技术方案中，优选地，所述储能元件114包括：锂电池组。
在上述技术方案中，优选地，还包括：稳压元件120，连接至所述储能元件114，对所述储能元件114输出的电压进行稳压。
在上述技术方案中，优选地，还包括：线圈调节元件122，连接至所述感应线圈102，调节所述感应线圈102的直径。
在该技术方案中，可以根据需要调节感应线圈102的直径。
本申请还提出了一种高压感应取电系统，包括上述任一项所述的雷击监测装置100。
图2示出了根据本实用新型的实施例的进行故障检测的示意图。
如图2所示，感应线圈102通过与高压输电导线202耦合（具体是高压输电导线202的地线），在高压输电导线202中有电流通过时，感应线圈102中也会有电流通过，从而可以将感应线圈102中的电流导入锂电池，存储耦合得到的电能，并为其他负载供电。
但是由于高压输电导线202中的电流并不是恒定的，因此感应线圈102中的电流也是变化的。当输电线路上电流很小时，不足以使电路工作，装置处于未启动状态，不对负载输出电压和功率。当输电线路上电流足够大，甚至非常大时：此时取能功率控制电路控制取能的功率，在储能电路储满能量后，取得的功率与负载消耗的功率相等。严格限制多余的能量进入电路，保护电路正常工作。当输电线路上电流能够使装置启动工作，但取得的能量小于负载的功率时：电路处于断续工作状态。此时，电路以最大效率取能，并为储能电路充电，在储能电路储满能量之前，先不对负载输出电压和功率，当储能电路储满能量后，再对负载供电。
由于高压输电导线设置在高空，雷雨天易于被落雷击中，高压输电导线在被雷击时，其中的电压和电流会急剧上升，感应线圈102耦合到的电压和电流也会急剧上升，会对感应线圈102造成极大损害。
通过直接检测感应线圈102中的电流，可以准确地得到感应线圈102通过与高压输电导线耦合产生的电流和电压，当感应线圈中的电流大于预设电流，或者电压大于预设电压时，就可以判定感应线圈102所耦合的高压输电导线遭到雷击，进而通过控制开关元件108断开感应导线102，避免感应线圈102中持续流通较大电流而对感应线圈造成损害。
进一步地，当感应线圈102中的电流从预设电流以上回落到预设电流以下时，同时感应线圈102中的电压回落至第一预设电压以下时，可以判定高压输电导线中的电流和电压趋于稳定，从而可以闭合感应线圈102，继续从高压输电导线上耦合电能。
以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到相关技术中，仅通过耦合得到的电能进行了监控等操作，并没有进行故障监控等相关操作。通过本申请的技术方案，能够在高压取电过程中对导电线路进行故障检测，充分利用获取到的电能。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种雷击监测装置，其特征在于，包括：
感应线圈，套设于高压输电导线的地线，与所述地线相耦合；
监测元件，连接至所述感应线圈，检测所述感应线圈的电流和/或电压；
比较器，连接至所述监测元件，接收所述监测元件检测到的电流和/或电压，将所述电流与预设电流比较，将所述电压与第一预设电压比较，并在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，向开关元件发送断开信号；
所述开关元件，连接至所述比较器，在接收到所述断开信号时，断开所述感应线圈。
2.根据权利要求1所述的雷击监测装置，其特征在于，所述比较器还用于在所述电流回落至所述预设电流以下时，且在所述电压回落至所述第一预设电压以下时，向开关元件发送闭合信号；以及
所述开关元件在接收到所述闭合信号时，闭合所述感应线圈。
3.根据权利要求1所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
提示元件，连接至所述比较器，在所述电流大于所述预设电流时，或在所述电压大于所述第一预设电压时，发出提示信息。
4.根据权利要求1所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
整流滤波元件，连接至所述感应线圈，对所述感应线圈上的电流进行整流和滤波。
5.根据权利要求4所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
储能元件，连接至所述整流滤波元件，存储整流和滤波后的电流所对应的能量。
6.根据权利要求5所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
电压监测元件，连接至所述储能元件，检测所述储能元件的电压；
输出控制元件，连接至所述储能元件和所述电压监测元件，在所述电压监测元件检测到的电压高于第二预设电压时，控制所述储能元件向负载 供电，在所述电压监测元件检测到的电压不高于所述第二预设电压时，控制所述储能元件停止向负载供电。
7.根据权利要求5所述的雷击监测装置，其特征在于，所述储能元件包括：锂电池组。
8.根据权利要求5所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
稳压元件，连接至所述储能元件，对所述储能元件输出的电压进行稳压。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的雷击监测装置，其特征在于，还包括：
线圈调节元件，连接至所述感应线圈，调节所述感应线圈的直径。
10.一种高压感应取电系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的雷击监测装置。
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