CN211320394U - 一种基于电场感应的取电装置及自取电传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电场感应的取电装置，包括：上壳、下壳、电路板以及连接件，所述上壳和所述连接件均采用导电材料制成，所述上壳内顶面中部设有一搭接凹槽，所述电路板集成有取电电路，所述电路板表面设有一搭接定位件，所述搭接定位件用于插入所述搭接凹槽中以进行搭接定位；所述连接件镶嵌在所述下壳底面的中部，该取电装置可以通过所述连接件固定在高压电力系统中以进行电场感应取电，所述上壳可以盖合在所述下壳上以使所述电路板分别与所述上壳、所述连接件接触从而形成电气搭接。该取电装置通过搭接定位件来实现上、下电极的搭接点的对准，在上、下壳盖合后，两个搭接点即可处于自然对准的状态。

Description

一种基于电场感应的取电装置及自取电传感器

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于电场感应的取电装置及自取电传感器。

背景技术

高压电力输变电系统中，为了保证系统的安全运行，需要对关健部位进行实时监测，传感器作为监测系统的终端装置，通常靠近或直接接触高电压物体，例如开关触头、母排、电缆接头等等，以便获得温度、电流等重要数据，传感器工作电能，最常见的来源有电池供电、温差发电、CT取电(电流互感)RF输电等等，但都存在种种的限制和不足。在高压电场中收集获取电能作为一种更可靠简单的取电途径，一直为业界关注重视。

现有的电场感应取电装置电路板与上、下电极的搭接点容易出现偏移，导致两个搭接点不对准。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种基于电场感应的取电装置，其通过搭接定位件来实现上、下电极的搭接点的对准，在上、下壳盖合后，两个搭接点即可处于自然对准的状态。

本实用新型的目的之二在于提供一种自取电传感器，其能通过取电装置进行取电，无需电池供电或者其他方式进行供电，该取电装置通过搭接定位件来实现上、下电极的搭接点的对准，在上、下壳盖合后，两个搭接点即可处于自然对准的状态。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于电场感应的取电装置，包括：上壳、下壳、电路板以及连接件，所述上壳和所述连接件均采用导电材料制成，所述上壳内顶面中部设有一搭接凹槽，所述电路板集成有取电电路，所述电路板表面设有一搭接定位件，所述搭接定位件用于插入所述搭接凹槽中以进行搭接定位；所述连接件镶嵌在所述下壳底面的中部，该取电装置可以通过所述连接件固定在高压电力系统中以进行电场感应取电，所述上壳可以盖合在所述下壳上以使所述电路板分别与所述上壳、所述连接件接触从而形成电气搭接。

进一步地，所述上壳采用掺有碳纤维的热熔性材料注塑成型。

进一步地，所述连接件采用黄铜制成。

进一步地，所述搭接定位件为弹簧。

进一步地，所述连接件为螺母。

进一步地，还包括底部具有开口的绝缘外壳，所述绝缘外壳将所述上壳、所述下壳、所述电路板以及所述连接件包裹住，所述连接件位于所述绝缘外壳底部的开口处以使该取电装置可以通过所述连接件固定在高压电力系统中以进行电场感应取电。

进一步地，所述电路板集成有：高压整流电路、降压电路以及低压整流滤波电路，所述高压整流电路分别与所述上壳、所述连接件电连接，所述高压整流电路与所述降压电路电连接，所述降压电路与所述低压整流滤波电路电连接。

进一步地，所述高压整流电路包括桥堆整流器件。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种自取电传感器，包括检测元件和如上所述的基于电场感应的取电装置，所述取电装置用于给所述检测元件供电。

进一步地，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述检测元件电连接，所述无线通信模块可将所述检测元件的检测数据发送至监控服务器。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

该基于电场感应的取电装置包括：上壳(上电极)、下壳、电路板以及连接件(下电极)，所述上壳中部设有一搭接凹槽，所述电路板表面设有一搭接定位件，所述连接件镶嵌在所述下壳的中部，所述上壳可以盖合在所述下壳上以使所述电路板分别与所述上壳、所述连接件接触从而形成电气搭接；通过搭接定位件来实现上、下电极的搭接点的对准，在上、下壳盖合后，两个搭接点即可处于自然对准的状态。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于电场感应的取电装置应用实施例一的结构分解示意图；

图2为图1的一种基于电场感应的取电装置应用实施例一的截面示意图；

图3为本实用新型提供的一种基于电场感应的取电装置应用实施例二的结构示意图；

图4为图3的一种基于电场感应的取电装置应用实施例二的截面示意图。

附图标记：1、上壳；101、搭接凹槽；2、下壳；3、电路板；301、搭接定位件；4、连接件；401、沉孔；5、绝缘外壳。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1至2，或参阅图3至4，一种基于电场感应的取电装置，包括：上壳1、下壳2、电路板3以及连接件4，所述上壳1和所述连接件4均采用导电材料制成，所述上壳1内顶面中部设有一搭接凹槽101，所述电路板3集成有取电电路，所述电路板3表面设有一搭接定位件301，所述搭接定位件301用于插入所述搭接凹槽101中以进行搭接定位；所述连接件4镶嵌在所述下壳2底面的中部，该取电装置可以通过所述连接件4固定在高压电力系统中以进行电场感应取电，所述上壳1可以盖合在所述下壳2上以使所述电路板3分别与所述上壳1、所述连接件4接触从而形成电气搭接。特别地，上壳1和下壳2密封扣合。

该基于电场感应的取电装置包括：上壳1(上电极)、下壳2、电路板3以及连接件4(下电极)，所述上壳1中部设有一搭接凹槽101，所述电路板3表面设有一搭接定位件301，所述连接件4镶嵌在所述下壳2的中部，所述上壳1可以盖合在所述下壳2上以使所述电路板3分别与所述上壳1、所述连接件4接触从而形成电气搭接；通过搭接定位件301来实现上、下电极的搭接点的对准，在上壳1、下壳2盖合后，两个搭接点即可处于自然对准的状态。本实用新型将上电极(上壳1)搭接点和下电极(黄铜)搭接点，设计在中轴线上，在上壳1、下壳2扣合后，上下搭接点处于自然对准状态，生产装配方便，保证电气搭接可靠。

需要说明的是，实施例一是将该取电装置应用于智能测温绝缘塞，此时，连接件4顶端需设置一沉孔401，用于放置集成在电路板3上的测温元件。实施例二应用于智能测温螺母，此时，连接件4顶端需设置一沉孔401，用于放置集成在电路板3上的测温元件。

作为一种优选的实施方式，所述上壳1采用掺有碳纤维的热熔性材料(例尼龙PA或PA66等)注塑成型；所述连接件4采用黄铜或者不锈钢等金属制成。采用掺有碳纤维的热熔性材料，使得上壳1具有一定的导电特性，具备作为电场取电电极的特性；利用这种结构设计和材料特性，使得装置成本低、易成型，以及对内部发射出的无线信号衰减阻挡小。

此外，下壳2用掺有玻璃纤维的热熔性材料注塑成型，下壳2不导电，但与掺碳纤维同样具有强度高、耐高温，使在环氧灌封成型工艺过程中承算高温和压力。保证不变形和密封性，灌封过程中环氧树脂不渗入腔体内。

作为一种优选的实施方式，所述搭接定位件301为弹簧。使用弹簧，既能达到搭接定位的目的，也能保证电气搭接的可靠性，避免由于零件尺寸误差导致电气搭接出问题。

作为一种优选的实施方式，所述连接件4为螺母。连接件4采用螺母，使得其可以通过螺纹连接固定到高压电力系统中，可快速安装或者拆卸。

作为一种优选的实施方式，还包括底部具有开口的绝缘外壳5，所述绝缘外壳5将所述上壳1、所述下壳2、所述电路板3以及所述连接件4包裹住，所述连接件4位于所述绝缘外壳5底部的开口处以使该取电装置可以通过所述连接件4固定在高压电力系统中以进行电场感应取电。当该取电装置应用于智能测温绝缘塞中时，该绝缘外壳5即为绝缘塞本体。

作为一种优选的实施方式，所述取电电路包括：高压整流电路、降压电路以及低压整流滤波电路，所述高压整流电路分别与所述上壳1、所述连接件4电连接，所述高压整流电路与所述降压电路电连接，所述降压电路与所述低压整流滤波电路电连接。具体地，所述高压整流电路包括桥堆整流器件。取电电路可参考专利CN201620252145.5-一种取电装置及具有该取电装置的传感器中所公开的技术方案。

本实用新型还提供了一种自取电传感器，包括检测元件和如上所述的基于电场感应的取电装置，所述取电装置用于给所述检测元件供电。

也就是将上述取电装置集成到现有的传感器中，通过该取电装置给传感器供电。

作为一种优选的实施方式，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述检测元件电连接，所述无线通信模块可将所述检测元件的检测数据发送至监控服务器。通过集成无线通信模块，实时传送传感器的监测数据，实现实时监控。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于电场感应的取电装置，其特征在于，包括：上壳、下壳、电路板以及连接件，所述上壳和所述连接件均采用导电材料制成，所述上壳内顶面中部设有一搭接凹槽，所述电路板集成有取电电路，所述电路板表面设有一搭接定位件，所述搭接定位件用于插入所述搭接凹槽中以进行搭接定位；所述连接件镶嵌在所述下壳底面的中部，该取电装置可以通过所述连接件固定在高压电力系统中以进行电场感应取电，所述上壳可以盖合在所述下壳上以使所述电路板分别与所述上壳、所述连接件接触从而形成电气搭接。

2.如权利要求1所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述上壳采用掺有碳纤维的热熔性材料注塑成型。

3.如权利要求1所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述连接件采用黄铜制成。

4.如权利要求1所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述搭接定位件为弹簧。

5.如权利要求1所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述连接件为螺母。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，还包括底部具有开口的绝缘外壳，所述绝缘外壳将所述上壳、所述下壳、所述电路板以及所述连接件包裹住，所述连接件位于所述绝缘外壳底部的开口处以使该取电装置可以通过所述连接件固定在高压电力系统中以进行电场感应取电。

7.如权利要求1至5任一项所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述取电电路包括：高压整流电路、降压电路以及低压整流滤波电路，所述高压整流电路分别与所述上壳、所述连接件电连接，所述高压整流电路与所述降压电路电连接，所述降压电路与所述低压整流滤波电路电连接。

8.如权利要求7所述的基于电场感应的取电装置，其特征在于，所述高压整流电路包括桥堆整流器件。

9.一种自取电传感器，其特征在于，包括检测元件和如权利要求1至8任一项所述的基于电场感应的取电装置，所述取电装置用于给所述检测元件供电。

10.如权利要求9所述的自取电传感器，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述检测元件电连接，所述无线通信模块可将所述检测元件的检测数据发送至监控服务器。

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