CN217388321U - 高压输电导线感应取能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供高压输电导线感应取能装置，涉及高压电供电技术领域，包括杆塔，所述杆塔的顶部固定连接有高压输电线，所述杆塔的侧壁固定连接有固定装置，所述固定装置的侧壁固定连接有装置外壳，所述装置外壳的顶部固定连接有金属极板，所述装置外壳的内部设有变压器、补偿电容、滤波器、保护电路、整流电路和滤波电路，采用电场感应取能受环境因素的影响较小，制造成本较低，取电装置可以以安装在塔杆上，同时在变压器一次侧并联补偿电容，使变压器的励磁电感与补偿电容发生并联谐振，从而增大等效阻抗，进而使负载获得更大的取能功率，该方法不仅可以提高取能功率，而且可以减少变压器的绕线匝数，减轻变压器的重量。

Description

高压输电导线感应取能装置

技术领域

本实用新型涉及高压电供电技术领域，尤其涉及高压输电导线感应取能装置。

背景技术

目前，杆塔上的在线监测传感器主要由太阳能光伏发电和蓄电池配合供电，但是太阳能光伏供电受限于环境因素的影响，除太阳能光伏发电外，主要的取能方式包括光纤微波供能、线圈磁场取能、地线取能。光纤微波供能主要是通过光纤或微波从地面将能量传输到在线测量装置的，这种供能方式的主要缺点是造价昂贵。线圈磁场取能是将线圈安装在输电导线上，利用电磁感应原理进行取能的，但是在线监测传感器多安装在杆塔上，线圈磁场取能难以将能量传输到杆塔侧。地线取能主要利用架空地线与大地之间形成的涡旋电势进行取能，取能装置安装在地线上。

太阳能光伏供电受限于环境因素的影响，在极端天气时其稳定性将受到严重影响，并且受限于电池寿命， 需要定期更换蓄电池，光纤微波供能造价昂贵，在线监测传感器多安装在杆塔上，线圈磁场取能难以将能量传输到杆塔侧，地线取能，取能装置安装在地线上，易遭雷击而损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的高压输电导线感应取能装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：高压输电导线感应取能装置，包括杆塔，所述杆塔的顶部固定连接有高压输电线，所述杆塔的侧壁固定连接有固定装置，所述固定装置的侧壁固定连接有装置外壳，所述装置外壳的顶部固定连接有金属极板，所述装置外壳的内部设有变压器、补偿电容、滤波器、保护电路、整流电路和滤波电路。

优选的，所述变压器的一次侧一端电性连接金属极板，且变压器的一次侧另一端电性连接杆塔，所述补偿电容并联在变压器的一次侧。

优选的，所述变压器的二次侧一端电性连接有负载端，所述变压器和负载端之间与滤波器、保护电路、整流电路和滤波电路为串联连接。

优选的，所述金属极板位于高压输电线的正下方，所述固定装置与装置外壳均为绝缘材质。

优选的，所述金属极板为正方形极板，且金属极板与高压输电线为平行中位线的安装方式。

优选的，所述变压器的磁芯为铁基非晶合金。

优选的，所述高压输电线为分裂双导线的形式。

有益效果

本实用新型中，采取电场感应取能受环境因素的影响较小，制造成本较低，取电装置可以以安装在塔杆上，同时在变压器一次侧并联补偿电容，使变压器的励磁电感与补偿电容发生并联谐振，从而增大等效阻抗，进而使负载获得更大的取能功率，该方法不仅可以提高取能功率，而且可以减少变压器的绕线匝数，减轻变压器的重量。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图；

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图例说明：

1、高压输电线；2、金属极板；3、补偿电容；4、变压器；5、滤波器；6、保护电路；7、整流电路；8、滤波电路；9、负载端；10、杆塔；11、固定装置；12、装置外壳。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

具体实施例：

参照图1-2，高压输电导线感应取能装置，包括杆塔10，杆塔10的顶部固定连接有高压输电线1，杆塔10的侧壁固定连接有固定装置11，固定装置11的侧壁固定连接有装置外壳12，装置外壳12的顶部固定连接有金属极板2，装置外壳12的内部设有变压器4、补偿电容3、滤波器5、保护电路6、整流电路7和滤波电路8，变压器4的一次侧一端电性连接金属极板2，且变压器4的一次侧另一端电性连接杆塔10，使得变压器4的另一端接零电位，补偿电容3并联在变压器4的一次侧，变压器4的二次侧一端电性连接有负载端9，变压器4和负载端9之间与滤波器5、保护电路6、整流电路7和滤波电路8为串联连接，金属极板2位于高压输电线1的正下方，固定装置11与装置外壳12均为绝缘材质，金属极板2为正方形极板，且选择安装在距离导线较近的位置，而在同一距离下，可以根据安装环境选择金属极板2与高压输电线1为斜对角方式或者平行中位线的安装方式，为了获得较大的取能功率，负载阻抗往往要提升到兆欧级别，因此变压器4的励磁电抗也要达到接近兆欧级别，因此变压器4的磁芯选取具有高饱和磁感应强度、高初始磁导率以及极低功率损耗的铁基非晶合金，为了有效增大了导线半径，使得电场线穿过极板的垂直分量增大，进而使得感应电荷增加，可以选择高压输电线1为分裂双导线的形式，分裂导线可以使得高压输电线路1抑制电晕放电和减少线路电抗。

本实用新型的工作原理：固定装置11与装置外壳12均为绝缘材质，以保证高压输电线1与金属极板2、大地之间的绝缘，使用时，根据实际的使用需求以及使用环境，设置金属极板2安装位置、极板尺寸、绝缘安全距离、金属极板2在三相输电线路中的安装位置以及金属极板2的安装方式，变压器4的作用是利用阻抗变换特性提高负载的等效阻抗，以满足负载电压和功率的要求，补偿电容3的作用是补偿流入变压器4的感应电流，提高功率因数，根据负载功率的不同可以选择不同的变压器4的一次侧和二次侧的匝数比，感应交流电依次流经过滤波器5、保护电路6、整流电路7和滤波电路8后，流至直流负载端9，滤波器5滤除共模干扰和差模干扰，保护电路6具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，采取电场感应取能，受环境因素的影响较小，制造成本较低，取电装置可以以安装在塔杆上，同时在变压器4一次侧并联补偿电容3，使变压器4的励磁电感与补偿电容3发生并联谐振，从而增大等效阻抗，进而使负载获得更大的取能功率，该方法不仅可以提高取能功率，而且可以减少变压器4的绕线匝数，减轻变压器4的重量。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.高压输电导线感应取能装置，包括杆塔（10），其特征在于：所述杆塔（10）的顶部固定连接有高压输电线（1），所述杆塔（10）的侧壁固定连接有固定装置（11），所述固定装置（11）的侧壁固定连接有装置外壳（12），所述装置外壳（12）的顶部固定连接有金属极板（2），所述装置外壳（12）的内部设有变压器（4）、补偿电容（3）、滤波器（5）、保护电路（6）、整流电路（7）和滤波电路（8）。

2.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述变压器（4）的一次侧一端电性连接金属极板（2），且变压器（4）的一次侧另一端电性连接杆塔（10），所述补偿电容（3）并联在变压器（4）的一次侧。

3.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述变压器（4）的二次侧一端电性连接有负载端（9），所述变压器（4）和负载端（9）之间与滤波器（5）、保护电路（6）、整流电路（7）和滤波电路（8）为串联连接。

4.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述金属极板（2）位于高压输电线（1）的正下方，所述固定装置（11）与装置外壳（12）均为绝缘材质。

5.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述金属极板（2）为正方形极板，且金属极板（2）与高压输电线（1）为平行中位线的安装方式。

6.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述变压器（4）的磁芯为铁基非晶合金。

7.根据权利要求1所述的高压输电导线感应取能装置，其特征在于：所述高压输电线（1）为分裂双导线的形式。

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