CN204030993U - 输电线路高压取电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路高压取电装置，包括依次电连接的发电单元、整流滤波电路、升降压电路和稳压电路；发电单元为电磁感应发电模块或振动传感器或并联连接的电磁感应发电模块和振动传感器；该装置还包括用于将发电单元输出的电压稳定在升降压电路的峰值电压以下的一级冲击保护电路和用于将一级冲击保护电路输出电压稳定在升降压电路的平均电压以下的二级冲击保护电路；一级冲击保护电路的输入端与发电单元的输出端电连接，一级冲击保护电路的输出端与整流滤波电路的输入端电连接；二级冲击保护电路输入端与整流滤波电路输出端电连接，二级冲击保护电路输出端与升降压电路的输入端电连接。本实用新型能在线取电和避免电压、电流瞬态干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及取电装置，尤其是涉及一种输电线路高压取电装置。
背景技术
随着技术的发展，工作在高压输电线路上的电气设备越来越多，如电力线路在线检测装置、线路设备防盗装置、巡线机器人、带电作业机器人、高压线路污秽在线监测等，由于大多的输电线路地处偏远，难以按常规办法解决电源供给问题，因而这些设备的供电一般采用太阳能供电。太阳能供电由于受能量转换率、气候环境及成本等因素限制，无法充分满足设备对全天候和长期稳定供能方面的要求，导致线上设备因电源不稳定而影响设备稳定性和设备的使用寿命,而严重影响电网输电线路的安全性。
其次，电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在，防不胜防。
发明内容
为克服现有缺点，本实用新型目的在于提供一种能直接在线取电，将变化的交流电转换成稳定可靠的直流电，为线上设备提供稳定可靠电源，并能使电子电路避免电压及电流的瞬态干扰的输电线路高压取电装置，该装置能增加线上设备的安全和可靠性，且不受天气、环境等外界因素影响，从而保证了电网输电线路的安全性。
本实用新型通过以下技术措施实现的，一种输电线路高压取电装置，包括依次电连接的发电单元、整流滤波电路、升降压电路和稳压电路；所述发电单元为电磁感应发电模块或振动传感器或并联连接的电磁感应发电模块和振动传感器；所述输电线路高压取电装置还包括用于将发电单元输出的电压稳定在升降压电路的峰值电压以下的一级冲击保护电路和用于将一级冲击保护电路输出电压稳定在升降压电路的平均电压以下的二级冲击保护电路；所述一级冲击保护电路的输入端与发电单元的输出端电连接，一级冲击保护电路的输出端与整流滤波电路的输入端电连接；所述二级冲击保护电路输入端与整流滤波电路输出端电连接，二级冲击保护电路输出端与升降压电路的输入端电连接。
进一步说明，所述一级冲击保护电路包括双向气体放电管、双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈，所述双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈串联后并联于双向气体放电管的两端。
进一步说明，所述二级冲击保护电路由电容和单向瞬态抑制二极管并联组成。
进一步说明，所述输电线路高压取电装置还包括用于调节电路功率的PWM功率控制电路，所述PWM功率控制电路的输入端与整流滤波电路的输出端电连接、PWM功率控制电路的输出端与升降压电路的输入端电连接。
进一步说明，所述电磁感应发电模块为电流互感器或电压互感器或并联连接的电流互感器和电压互感器。
进一步说明，所述稳压电路包括依次电连接的5V稳压电路和3.3V稳压电路。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、发电单元包含包括电磁感应发电模块和/或振动传感器，能实现直接在线取电，可保证设备用电的发电量和增加发电的可靠性，同时不受天气、环境等外界因素影响。
2、采用一级冲击保护电路和二级冲击保护电路将发电单元输出的电压稳定在在升降压电路的平均电压以下，使电子电路避免电压及电流的瞬态干扰，增加线上设备的安全和可靠性。
3、通过整流滤波电路、升降压电路和稳压电路将变化的交流电转换成稳定可靠的直流电，为线上设备提供稳定可靠电源，从而保证了电网输电线路的安全性。
附图说明
图1为本实用新型实施例的总体原理框图；
图2为本实用新型实施例的一级冲击保护电路图；
图3为本实用新型实施例的二级冲击保护电路图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示一种输电线路高压取电装置，包括依次电连接的发电单元1、整流滤波电路3、升降压电路6和稳压电路7。
发电单元1为电磁感应发电模块或振动传感器或并联连接的电磁感应发电模块与振动传感器，该发电单元1能实现直接在线取电，可保证设备用电的发电量和增加发电的可靠性，同时不受天气、环境等外界因素影响。
输电线路高压取电装置还包括一级冲击保护电路2和二级冲击保护电路4，其中一级冲击保护电路2用于将发电单元1输出的电压稳定在升降压电路6的峰值电压以下，以保护电路的安全性，避免器件被损坏；二级冲击保护电路4用于将一级冲击保护电路2输出电压稳定在升降压电路6的平均电压以下，以保护电路的正常稳定工作；一级冲击保护电路2的输入端与发电单元1的输出端电连接，一级冲击保护电路2的输出端与整流滤波电路3的输入端电连接；二级冲击保护电路4的输入端与整流滤波电路3输出端电连接，二级冲击保护电路4的输出端与升降压电路6的输入端连接。
采用一级冲击保护电路2和二级冲击保护电路4可使电子电路避免电压及电流的瞬态干扰，增加线上设备的安全和可靠性，通过整流滤波电路3、升降压电路6和稳压电路7将变化的交流电转换成稳定可靠的直流电，为线上设备提供稳定可靠电源，从而保证了电网输电线路的安全性。
本实施例的输电线路高压取电装置，请参考图1和图2，在前面技术方案的基础上具体可以是，一级冲击保护电路2包括双向气体放电管、双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈，所述双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈串联后并联于双向气体放电管的两端。当输电线路出现短时大电流冲击时，前端发电单元1感应出大电流，冲击电流先经过一级冲击保护电路2，在双向的瞬态抑制二极管中，冲击电流经过带芯电感线圈时，带芯电感线圈通过自身的阻碍交流特性和储能特性，将气体放电管两端的电压提高至气体放电管导通，气体放电管导通后，进行大部分冲击电流的泄放，同时双向的瞬态抑制二极管将电感后端电压钳制在升降压电路6安全电压范围内。
本实施例的输电线路高压取电装置，请参考图1和图3，在前面技术方案的基础上具体还可以是，二级冲击保护电路4由电容和单向瞬态抑制二极管并联组成。经过一级冲击保护电路2，绝大部分的冲击电流被泄放掉，电压也钳制在安全的预定值范围内，剩余的小部分冲击电流经整流滤波单元后，流经二级冲击保护电路4，冲击电流先被电容C吸收部分电流，电容C在吸收电流的过程中，电压不断上升，当电压上升到一定值时，单向的瞬态抑制二极管导通，将剩余冲击电流泄放掉，同时将电压钳制在升降压电路6正常电压范围内。
本实施例的输电线路高压取电装置，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，输电线路高压取电装置还包括用于调节电路功率的PWM功率控制电路5，PWM功率控制电路5的两端分别与整流滤波电路3的输出端、升降压电路6的输入端电连接。当发电单元1得到的功率超出系统负载所消耗的功率时，PWM功率控制电路5开启，将多余的功率卸载掉，使输出功率处于一个安全稳定的状态。
本实施例的输电线路高压取电装置，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，所述稳压电路7包括依次串联的5V稳压电路7和3.3V稳压电路7，以提高电源能量利用率，获得稳定的供源电压。
本实用新型输电线路高压取电装置的工作过程如下：发电单元1中产生交流电，电流经过一级冲击保护电路2，输出的电压稳定在升降压电路6的峰值电压以下，流出的电流通过整流桥整流滤波后，变成直流电，直流电经二级冲击保护电路4，输出的电压稳定在升降压电路6的平均电压以下，直流电输出电流经PWM功率控制进行功率控制，到达升降压电路6，将电压稳定在12V，12V电压经过5V稳压电路转换成5V电压，5V电压经过3.3V稳压电路转换成3.3V电压。
以上是对本实用新型输电线路高压取电装置进行了阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输电线路高压取电装置，其特征在于：包括依次电连接的发电单元(1)、整流滤波电路(3)、升降压电路(6)和稳压电路(7)；
所述发电单元(1)为电磁感应发电模块或振动传感器或并联连接的电磁感应发电模块和振动传感器；
所述输电线路高压取电装置还包括用于将发电单元(1)输出的电压稳定在升降压电路(6)的峰值电压以下的一级冲击保护电路(2)和用于将一级冲击保护电路(2)输出电压稳定在升降压电路(6)的平均电压以下的二级冲击保护电路(4)；
所述一级冲击保护电路(2)的输入端与发电单元(1)的输出端电连接，一级冲击保护电路(2)的输出端与整流滤波电路(3)的输入端电连接；
所述二级冲击保护电路(4)输入端与整流滤波电路(3)输出端电连接，二级冲击保护电路(4)输出端与升降压电路(6)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路高压取电装置，其特征在于：所述一级冲击保护电路(2)包括双向气体放电管、双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈，所述双向的瞬态抑制二极管和两个带芯电感线圈串联后并联于双向气体放电管的两端。
3.根据权利要求1所述的输电线路高压取电装置，其特征在于：所述二级冲击保护电路(4)由电容和单向瞬态抑制二极管并联组成。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的输电线路高压取电装置，其特征在于：还包括用于调节电路功率的PWM功率控制电路(5)，所述PWM功率控制电路(5)的输入端与整流滤波电路(3)的输出端电连接，PWM功率控制电路(5)的输出端与升降压电路(6)的输入端电连接。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的输电线路高压取电装置，其特征在于：所述电磁感应发电模块为电流互感器或电压互感器或并联连接的电流互感器和电压互感器。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的输电线路高压取电装置，其特征在于：所述稳压电路(7)包括依次电连接的5V稳压电路和3.3V稳压电路。
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2014
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