CN208939668U - 一种供电线路的高压感应取电系统 - Google Patents

Abstract

一种供电线路的高压感应取电系统，属于高压取电技术领域。包括互感器（1），供电线（7）自互感器（1）中穿过，其特征在于：设置有电压转换装置（3），互感器（1）与电压转换装置（3）通过互感器输出线（2）相连，在互感器（1）内设置有控制电路，互感器（1）中控制电路输出的直流电压信号通过互感器输出线（2）与电压转换装置（3）相连；电压转换装置（3）包括转换装置外壳（14），在转换装置外壳（14）中设置有转换装置控制电路，自互感器（1）输出的直流信号连接到转换装置控制电路。在本供电线路的高压感应取电系统中，通过设置在互感器内的控制电路，使互感器输出直流信号，大大降低了互感器输出信号在输电线路中的衰减。

Description

一种供电线路的高压感应取电系统

技术领域

一种供电线路的高压感应取电系统，属于高压取电技术领域。

背景技术

随着高压输电线路的不断发展，对其输电的安全性能要求越来越高，越来越多的在线监控设备安装在输电线路上，用于线路运行状态的实时监控和诊断。而这些监控设备的供电主要是通过安装在高压线上的高压感应取电装置来完成。然而传统的高压感应取电系统普遍存在有如下缺陷：（1）现有的高压感应取电系统一般采用互感器作为感应元件，而传统的互感器一般输出交流信号，当交流信号需要长距离传输时，传输线路中的电容和电感对交流信号而言增加了线路阻抗，因此交流信号在传输过程中具有较大的衰减。（2）在互感器的感应过程中，输电线路的电压可能存在一定程度的变化，当电压范围变化较大时，会对后续的电路以及监控设备造成较大影响，甚至影响监控设备的使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置在互感器内的控制电路，使互感器输出直流信号，大大降低了互感器输出信号在输电线路中衰减的供电线路的高压感应取电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该供电线路的高压感应取电系统，包括互感器，供电线自互感器中穿过，其特征在于：设置有电压转换装置，互感器与电压转换装置通过互感器输出线相连，在互感器内设置有互感器控制电路，互感器控制电路输出的直流电压信号通过互感器输出线与电压转换装置相连；电压转换装置包括转换装置外壳，在转换装置外壳中设置有转换装置控制电路，自互感器输出的直流信号连接到转换装置控制电路。

优选的，所述的互感器包括互感器外壳，在互感器外壳内设置有铁芯，供电线自互感器中铁芯的中心开孔处穿过。

优选的，所述的互感器外壳为环状，由上下两部分扣合而成，外壳的上下两部分一端铰接，另一端通过锁紧螺栓进行锁紧，互感器外壳的上下两部分闭合后，互感器外壳内的铁芯形成闭环。

优选的，所述互感器外壳的下部为互感器的底座，在底座的前端面上开设有互感器输出口，互感器输出线连接在互感器输出口处。

优选的，在互感器底座的两侧通过紧固螺钉固定有一组“L”型的互感器支架。

优选的，所述的电压转换装置包括转换装置外壳，转换装置外壳为矩形体状，在转换装置外壳的侧面设置有用于与互感器输出线连接的电源输入端口，在转换装置外壳的下部设置有用于输出信号的接线端子。

优选的，在所述转换装置外壳前端面的上方设置有铭牌，在铭牌的下方设置有数码管，所述的用于输出信号的接线端子设置在数码管的下方；在转换装置外壳的上端设置有电压调节旋钮，电压调节旋钮、数码管以及接线端子同时与转换装置控制电路相连。

优选的，在所述接线端子的前端面罩设有保护罩。

优选的，所述互感器控制电路包括整流电路以及连接在整流电路输出端的直流电压转换模块，直流电压转换模块的型号为PI-05V-B4。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本供电线路的高压感应取电系统中，通过设置在互感器内的控制电路，使互感器输出直流信号，大大降低了互感器输出信号在输电线路中的衰减。

2、在互感器的内环内周圈均匀设置有多个供电线限位机构，供电线限位机构自供电线的外周圈将其夹紧，有效避免供电线在互感器的内环中出现位置偏移。

3、互感器输出线和互感器输出口通过航空接插件进行连接，连接可靠且具有良好的防潮性能。

4、在互感器底座的两侧通过紧固螺钉固定有一组“L”型的互感器支架，通过互感器支架可以方便的将互感器固定在开关柜中。

5、在互感器的控制电路中，采用了型号为PI-05V-B4的直流电压转换模块，其输入端可以接入13V~380VDC的宽范围电压信号，并将输入端的电压信号转换为稳定的直流电压信号，避免了因供电线中电压范围变化较大而对后续电路以及监控设备造成的影响。

附图说明

图1为供电线路的高压感应取电系统结构示意图。

图2为供电线路的高压感应取电系统互感器正视图。

图3为供电线路的高压感应取电系统互感器左视图。

图4为供电线路的高压感应取电系统电压转换装置正视图。

图5为供电线路的高压感应取电系统电压转换装置左视图。

图6为供电线路的高压感应取电系统互感器控制电路原理图。

图7为供电线路的高压感应取电系统电压转换装置电压转换电路原理图。

其中：1、互感器 2、互感器输出线 3、电压转换装置 4、供电输出线 5、互感器外壳 6、供电线限位机构 7、供电线 8、锁紧螺栓 9、互感器输出口 10、紧固螺钉11、互感器支架 12、电压调节旋钮 13、铭牌 14、转换装置外壳 15、数码管 16、保护罩 17、电源输入端口。

具体实施方式

图1~7是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~7对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种供电线路的高压感应取电系统，包括互感器1以及电压转换装置3，供电线7自互感器1中心穿过，由互感器1感应得到电压信号，电压信号自互感器1的输出端输出后经过互感器输出线2接入电压转换装置3中，电压转换装置3将互感器1输出的信号进行转换后得到稳定的供电信号，并将供电信号通过供电输出线4输出，为后续的用电器进行供电。

如图2~3所示，互感器1包括互感器外壳5，在互感器外壳5内设置有铁芯（图中未画出），互感器外壳为环状，由上下两部分扣合而成，外壳的上下两部分一端铰接，另一端通过锁紧螺栓8进行锁紧，当互感器外壳5的上下两部分闭合锁紧之后，互感器外壳5内的铁芯同时形成闭环。在互感器外壳5内还设置有控制电路。

互感器1为环状，供电线7自互感器1的中心开孔处穿过，在互感器1的内环内周圈均匀设置有多个供电线限位机构6，供电线限位机构6自供电线7的外周圈将其夹紧，有效避免供电线7在互感器1的内环中出现位置偏移。

在互感器外壳5的下部为互感器1的底座，在底座的前端面上开设有互感器输出口9，互感器输出口9用于将互感器1感应得到的电压信号进行输出，上述的互感器输出线2连接在互感器输出口9处，互感器输出线2和互感器输出口9通过航空接插件进行连接，连接可靠且具有良好的防潮性能。

在互感器1底座的两侧通过紧固螺钉10固定有一组“L”型的互感器支架11，通过互感器支架11可以方便的将互感器1固定在开关柜中。

如图4~5所示，与互感器1相连的电压转换装置3包括转换装置外壳14，转换装置外壳14为矩形体状，在转换装置外壳14的侧面设置有电源输入端口17，互感器输出线2接入电源输入端口17将互感器1的输出电压接入转换装置外壳14内，并与设置在转换装置外壳14内的控制电路相连。

在转换装置外壳14前端面的上方设置有铭牌13，在铭牌13的下方设置有数码管15，在数码管15的下方设置有若干接线端子，在接线端子的前端面罩设有保护罩16。在转换装置外壳14的上端设置有电压调节旋钮12，电压调节旋钮12、数码管15以及接线端子同时与设置在转换装置外壳14内的控制电路相连。

如图6所示，在互感器1内的控制电路中，感应线圈L2对高压母线进行感应得到感应信号，感应得到的电压信号经过二极管D3~D6组成的整流桥电路变为直流信号，整流桥的输出端并联电容C8、电容C9以及TVS二极管D7之后接入直流电压转换模块U4中，经过直流电压转换模块U4转换为稳定的直流电压信号，直流电压转换模块U4的型号为PI-05V-B4，其输入端可以接入13V~380VDC的宽范围电压信号，并将输入端的电压信号转换为稳定的直流电压信号，在本供电线路的高压感应取电系统中，通过直流电压转换模块U4得到12V的直流电压信号。

如图7所示，互感器1输出地12V直流电源的正极同时连接电阻R1、电容C1、电阻R7~R11以及电阻R13的一端，电容C1的另一端同时连接电位器R1的调节端以及12V直流电源的负极。电阻R1的另一端同时并联电容C2、电阻R3~R4的一端以及集成芯片U1的8脚。电容C2的另一端串联二极管D1连接12V直流电源的负极，电阻R4的另一端连接12V直流电源的负极。电阻R3的另一端同时连接集成芯片U1的7脚和电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接集成芯片U1的6脚以及电容C3的一端，电容C3的另一端连接12V直流电源的负极。集成芯片U1的5脚连接电容C4的一端，电容C4的另一端同时连接集成芯片U2的1脚和12V直流电源的负极。集成芯片U1的4脚同时连接电阻R13的另一端以及集成芯片U2的2脚。集成芯片U1的3脚串联电阻R6后同时连接电阻R5的一端以及场效应管Q2的栅极，电阻R5的另一端连接集成芯片U1的1脚。

场效应管Q2的源极和漏极同时连接12V直流电源的负极，12V直流电源的正极还同时连接二极管D2的阴极以及电容C5的一端，二极管D2的阳极同时连接12V直流电源的负极和电感L1的一端，电容C5的另一端同时连接12V直流电源的负极和电感L1的另一端。

集成芯片U2的4脚同时连接电阻R7的另一端、电容C6的一端以及可控稳压源U3的阴极，可控稳压源U3的阳极连接12V直流电源的负极。集成芯片U3的3脚连接电阻R8的另一端。电容C6的另一端以及可控稳压源U3的参考端同时连接电阻R9的另一端以及电阻R12的一端，电阻R12的另一端串联可调电阻W1后连接12V直流电源的负极。

电阻R10的另一端同时连接稳压管D8的阴极以及电容C7的一端，电容C7的另一端连接12V直流电源的负极，稳压管D7的阳极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极同时连接电阻R11的另一端以及继电器J1线圈的一端，继电器J1线圈的另一端连接12V直流电源的负极。集成芯片U1型号为NE555，集成芯片U2的型号为TLP521，集成芯片U3的型号为TL431，场效应管Q2的型号为75nf75。

在常规的电压转换装置中，常常由于电池充满电不能及时断电，造成长时间的充电，导致电池发热，储电能力明显下降，最终导致电池在理想期限内提前报废。由于无法对电池电压的设置，使用范围窄，对常规电池电压设定，无法满足要求。在本供电线路的高压感应取电系统中，图7所示的控制电路中采用数字充满断电过充保护开关模块，适用于太阳能电池、新能源电池、锂离子电池、铅酸电池等的充电功能。

电压转换装置3具有良好的线性和负载调节特性，内部集成频率补偿和固定频率发生器。通过上述的电压调节旋钮12，可以根据不同电池电压要求，对其进行启动、停止设定，为后备的用电设备，提供安全、稳定的电压，电压调节旋钮12的调节端即为可调电阻的调节端。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种供电线路的高压感应取电系统，包括互感器（1），供电线（7）自互感器（1）中穿过，其特征在于：设置有电压转换装置（3），互感器（1）与电压转换装置（3）通过互感器输出线（2）相连，在互感器（1）内设置有互感器控制电路，互感器控制电路输出的直流电压信号通过互感器输出线（2）与电压转换装置（3）相连；电压转换装置（3）包括转换装置外壳（14），在转换装置外壳（14）中设置有转换装置控制电路，自互感器（1）输出的直流信号连接到转换装置控制电路。

2.根据权利要求1所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：所述的互感器（1）包括互感器外壳（5），在互感器外壳（5）内设置有铁芯，供电线（7）自互感器（1）中铁芯的中心开孔处穿过。

3.根据权利要求2所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：所述的互感器外壳（5）为环状，由上下两部分扣合而成，外壳的上下两部分一端铰接，另一端通过锁紧螺栓（8）进行锁紧，互感器外壳（5）的上下两部分闭合后，互感器外壳（5）内的铁芯形成闭环。

4.根据权利要求2所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：所述互感器外壳（5）的下部为互感器（1）的底座，在底座的前端面上开设有互感器输出口（9），互感器输出线（2）连接在互感器输出口（9）处。

5.根据权利要求4所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：在互感器（1）底座的两侧通过紧固螺钉（10）固定有一组“L”型的互感器支架（11）。

6.根据权利要求1所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：所述的电压转换装置（3）包括转换装置外壳（14），转换装置外壳（14）为矩形体状，在转换装置外壳（14）的侧面设置有用于与互感器输出线（2）连接的电源输入端口（17），在转换装置外壳（14）的下部设置有用于输出信号的接线端子。

7.根据权利要求6所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：在所述转换装置外壳（14）前端面的上方设置有铭牌（13），在铭牌（13）的下方设置有数码管（15），所述的用于输出信号的接线端子设置在数码管（15）的下方；在转换装置外壳（14）的上端设置有电压调节旋钮（12），电压调节旋钮（12）、数码管（15）以及接线端子同时与转换装置控制电路相连。

8.根据权利要求6或7所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：在所述接线端子的前端面罩设有保护罩（16）。

9.根据权利要求1所述的供电线路的高压感应取电系统，其特征在于：所述互感器控制电路包括整流电路以及连接在整流电路输出端的直流电压转换模块，直流电压转换模块的型号为PI-05V-B4。