CN217484962U - 一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力设备技术领域，公开了一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，主机通过可开合电流互感器和压簧扣在架空电力线上，所述电流互感器通过导线连接有整流电路，所述整流电路通过导线连接有压敏电阻、稳压二极管和电源模块。本实用新型不仅能够使得警示标志夜晚醒目，白天也很醒目；采用在线取电，无需市电供应；采用超级电容存储电能解决电力线电流忽大忽小，后半夜没有电流，在线取能中断的问题；采用激光器件，节省电能；采用新能源与储能技术，实现能源的合理利用；使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。警灯模组和激光光束构成远近警示组合，结果有效，发挥最大的警示作用。

Description

一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，尤其涉及一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置。

背景技术

目前：配电网架空电力线路是电网运行中骨干网络，在整个国家电网运行中处于核心地位，关系到全民用电安全和社会公共安全。电力线路常有跨越公路，其中行驶的车辆成为影响配电线路安全运行的潜在威胁，尤其超高的货车和大型工程车辆，时有碰线导致线路跳闸造成大面积停电的恶性电力事故，给社会及电网造成了极大的负面影响，这些外力因素给电网的运行维护工作增加了很大的难度，架空电力线跨越公路，虽然有的电力线挂有防撞标识，但是依然不太安全，标识不清晰不醒目，尤其是夜晚，司机无法看清限高警示标志。

所以，对于公路上方的架空电力线警示标志提出了新要求，不但要白天醒目，夜晚也应该醒目。传统的反光膜警示标志夜晚自身不发光，只能在白天起到警示提醒作用，夜晚几乎没有警示提醒作用，难以满足架空电力线遍布城乡，城乡居民各种工作和生活节奏的要求。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

传统的反光膜警示标志夜晚自身不发光，只能在白天起到警示提醒作用，夜晚几乎没有警示提醒作用，只能靠车灯照射到限高杆上反光膜微弱的反光，结果却淹没在来往车辆的灯光里，难以满足架空电力线遍布城乡，城乡居民各种工作和生活节奏的要求。

解决以上问题及缺陷的难度为：

传统的警示标志夜晚自身不发光，如果要设计为发光的，主要是解决不了电能来源的问题。在城市里，虽然架空电力线旁边有可能有市政的电，但是：一方面，架空电力线是供电部门的资产，和市政属于两个单位，无法无缝对接；另一方面，架空电力线最低10KV，警示标志只能接220，按安全用电标准，这两种电不能放一块；而且大多数架空电力线在城市以外，也没有可以接的电源；虽然太阳能是一个选项，但是笨重的太阳能板不可能挂在电线上。

解决以上问题及缺陷的意义为：

本装置通过可开合电流互感器和压簧扣在架空电力线上，架空电力线有电流，电流互感器获取电能，再通过电源模块将多余电能存储在超级电容中，提供给装置；采用在线取电，无需市电供应，解决了电能来源的问题；装置总体重量很小，不会加重架空电力线的负担；采用低功耗高亮度激光器件，节省电能；采用新能源与储能技术，实现能源的合理利用；采用超级电容存储电能解决电力线电流忽大忽小，后半夜没有电流，在线取能中断的问题；蓝色和红色灯珠组成双色警灯模组，不同于普通指示灯，轮流闪烁，即使在太阳光下也很醒目，提前提醒司机注意前方；两组激光器件组成┒形限高光柱，动态闪烁，可见度达到100m，在白天夜晚都很醒目，激光光束有很强的辨识度，抗干扰能力很强，不会淹没在来往车辆的灯光里；使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。警灯模组和激光光束构成远近警示组合，方法合理，结果有效，发挥最大的警示作用。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置。

本实用新型是这样实现的，一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置设置有：

主机；

所述主机通过可开合电流互感器和压簧扣在架空电力线上，所述电流互感器通过导线连接有整流电路，所述整流电路通过导线连接有压敏电阻、稳压二极管和电源模块，所述电源模块通过导线连接有超级电容和控制器，所述控制器通过导线连接有光敏探测器、激光模组和警灯模组。

进一步，所述激光模组共设置有两组，其中一组激光器件向下射出跟公路垂直的光束，使得司机能够直观的看清楚架空电力线的高度；另外一组激光器件水平射出，与电力线平行。使得司机能够直观的看清楚架空电力线的位置。两组激光光束从远处看就是两条醒目的光柱。而且还是一闪一闪的。

进一步，所述激光模组由两种颜色的激光器件组成，绿色激光在白天比较醒目，红色激光在晚上比较醒目；光敏探测器检测是白天还是晚上，控制器控制激光模组发出绿色还是红色激光光束。

进一步，所述警灯模组设置有蓝色和红色灯珠。单独颜色的灯珠很容易误认为是商业广告，蓝色和红色灯珠的组合是警灯专用组合，有很好的警示提醒作用。间歇工作，一方面可以节省能源，另一方面动态的更容易引起司机的注意。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

本实用新型的一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，弥补目前警示标志夜晚不醒目的缺陷。一旦安装，全天候自动运行，无需维护。本装置随着光敏器件监测自然光线自动切换激光颜色，不仅能够使得警示标志夜晚醒目，白天也很醒目；采用在线取电，无需市电供应；采用超级电容存储电能解决电力线电流忽大忽小，后半夜没有电流，在线取能中断的问题；采用低功耗高亮度激光器件，节省电能；采用新能源与储能技术，实现能源的合理利用；双色警灯模组轮流闪烁，即使在太阳光下也很醒目，提前提醒司机注意前方；两组激光器件组成┒形限高光柱，动态闪烁，可见度达到100m，在白天夜晚都很醒目，使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。警灯模组和激光光束构成远近警示组合，方法合理，结果有效，发挥最大的警示作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的主机的结构原理图。

图中：1、架空电力线；2、主机；3、货车；4、公路；5、控制器；6、电流互感器；7、压敏电阻；8、整流电路；9、稳压二极管；10、超级电容；11、电源模块；12、光敏探测器；13、激光模组；14、警灯模组。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

本实用新型随着光敏器件监测自然光线自动切换激光颜色，不仅能够使得警示标志夜晚醒目，白天也很醒目；采用在线取电，无需市电供应；采用超级电容存储电能解决电力线电流忽大忽小，后半夜没有电流，在线取能中断的问题；采用低功耗高亮度激光器件，节省电能；采用新能源与储能技术，实现能源的合理利用；使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。警灯模组和激光光束构成远近警示组合，方法合理，结果有效，发挥最大的警示作用。

本实用新型的可开合电流互感器既是在线取能器件，又是安装固定器件；采用此器件实现了，既不用剪断电力线，也不用停电；现场带电安装，也不用搭梯子，只需要先把主机放入带电拆装工具，带电拆装工具有很长的绝缘杆，举起到电力线上，会自动扣紧电力线。

可开合电流互感器采样闭合型磁路设计，通过电磁原理得到交流电能；选择电磁感应效果好的高品质磁性材料，在弱磁场下导磁率很高，在导线小电流时获取到足够能量。铁心横截面面积与转换出的电流成正比，线圈匝数与转换出的能量成正比。选择大的铁心横截面，增加线圈匝数，以保证线圈在母线电流为3A时有足够的电能。

当线路电流大于3A时可实现线路自感应取电，此时主机完全依靠线路本身感应电进行供电，无需使用超级电容进行辅助供电，实现真正提高主机的使用寿命。

当线路电流大于5A时，开始给超级电容充电，采用超级电容存储电能的原因是，电力线里电流往往不恒定，经常忽大忽小，尤其后半夜，接近没有电流；所以电能要有所储备，电流富裕时充电，后半夜靠超级电容供电；采用超级电容做储能器件的原因：充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95％以上；循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1～50万次，没有“记忆效应”；大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％；

在线取电电路还要防止大电流和瞬间大电压的冲击，普通的方案，并接和串接的保护器件有很大的功耗，所以取电电路本身消耗电量较大。本装置采取全新设计思路，保护电路智能可靠，本身消耗电量极小。开合电流互感器是由线圈和铁芯组成，制作铁芯的磁性材料具有磁饱和功能，磁饱和是磁性材料的一种物理特性，指的是导磁材料由于物理结构的限制，所通过的磁通量无法无限增大，从而保持在一定数量的状态。利用磁芯的磁饱和特性达到稳定电压电流的目的，即使电力线有大电流，电流互感器的次级的电流达到一定程度不再增加，保护后续电路安全。并接的压敏电阻防止快速尖锐的峰值电压击穿电子元器件，平时不消耗电能；并接的稳压二极管防止电压超过12V，当大电压到来时，把电压钳制在12V，平时也不消耗电能；

取电之后，整流稳压也很重要，普通二极管整流电路本身就损失了一些电压，稳压电路又损耗了一些能量。本装置整流电路采用肖特基二极管，电流加在二极管上的压降很小，发热也小。

电源模块采用极低功耗DCDC变换稳压，效率高达95％。元器件全部采用极低功耗器件，大部分采取间歇工作方式，具有休眠功能，工作完立刻进入休眠状态。

控制器是该装置的核心模块，接收来自光敏探测器的信息，并控制电源模块的DC-DC直流变换器、充放电的开关、灯光驱动电路和激光驱动电路；一方面，控制器接收来自光敏探测器的环境数据，判断白天还是夜晚，自动切换激光颜色；控制DC-DC直流变换器的工作状态，从而实现电能转化效率的最大化，将电能储存在超级电容中，或者在电力线电流很小的时候，放出超级电容里的电能，转换为主机工作电源；另一方面，依据内部定时器，间歇驱动激光模组和警灯模组，达到既醒目又节省能量。

如图1所示，本实用新型实施例提供的由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置包括架空电力线1、主机2、货车3、公路4；架空电力线跨越公路，从公路上空经过；所述货车在公路上行驶，要从架空电力线下方通过；所述主机通过可开合电流互感器和压簧扣在架空电力线上；所述主机含有激光模组，其中一组激光器件向下射出跟公路垂直的光束，让司机可以明确的看到电力线与地面的距离，另外一组激光器件水平射出，与电力线平行，让司机可以明确的看到电力线的高度。双色警灯模组轮流闪烁，即使在太阳光下也很醒目。

主机通过可开合互感器和压簧扣在架空电力线上，架空电力线中有电流，主机通过电流互感器获取的电能，再通过电源模块存储在超级电容中。当在线取能的电流不够时，电源模块将储存在超级电容中的电能传送给激光模组；两组激光器件组成┒形限高光柱，动态闪烁，可见度达到100m，在白天夜晚都很醒目，使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。

如图2所示，主机2，其特征在于，包括控制器5、电流互感器6、压敏电阻7、整流电路8、稳压二极管9、超级电容10、1电源模块11、光敏探测器12、激光模组13、警灯模组14；所述所述电流互感器6、电源模块11分别通过导线连接整流电路8；所述压敏电阻7、稳压二极管9分别通过导线连接整流电路8；所述超级电容10、控制器5分别通过导线连接电源模块11；所述光敏探测器12、激光模组13、警灯模组14分别通过导线连接控制器5。

如图2所示，架空电力线中有电流，主机含有电流互感器，通过电磁原理得到交流电能；压敏电阻防止快速尖锐的峰值电压击穿电子元器件；稳压二极管防止电压超过12V，超过12V会击穿后面的电源模块；整流电路将交流电转换为直流电提供给电源模块；电源模块通过DC/DC变换将变换不定的直流电压转换为主机需要的直流电压3.3V，超级电容充电需要的直流电压2.8V；在在线能量充足时，将电源模块转换好的电能存储在超级电容里；当在线取能的电流不够时，将超级电容中的电能提供给电路使用。光敏探测器检测是白天还是晚上，控制器控制激光模组发出绿色还是红色激光光束；激光模组，其中一组激光器件向下射出跟公路垂直的光束，另外一组激光器件水平射出，与电力线平行。警灯模组，由低功耗高亮度LED灯珠组成，蓝色和红色灯珠轮流闪烁，即使在太阳光下也很醒目。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型的一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，弥补目前警示标志夜晚不醒目的缺陷。采用光敏探测器检测白天还是晚上，选择激光模组发出绿色还是红色激光光束；采用电流互感器在线取电，无需市电供应；采用低功耗高亮度激光器件，节省电能；采用新能源与储能技术，实现能源的合理利用；采用超级电容存储电能解决电力线电流忽大忽小，后半夜没有电流，在线取能中断的问题；两组激光器件组成┒形限高光柱，动态闪烁，可见度达到100m，在白天夜晚都很醒目，使得司机能够看清楚架空电力线的位置和高度，减速慢行并安全通过。警灯模组蓝色和红色灯珠轮流闪烁，即使在太阳光下也很醒目。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，其特征在于，所述由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置设置有：

主机；

所述主机通过可开合电流互感器和压簧扣在架空电力线上，所述电流互感器通过导线连接有整流电路，所述整流电路通过导线连接有压敏电阻、稳压二极管和电源模块，所述电源模块通过导线连接有超级电容和控制器，所述控制器通过导线连接有光敏探测器、激光模组和警灯模组。

2.如权利要求1所述的由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，其特征在于，所述激光模组共设置有两组，其中一组激光器件向下射出跟公路垂直的光束；另外一组激光器件水平射出，与电力线平行。

3.如权利要求1所述的由光束组成的┒形架空电力线限高光柱预警装置，其特征在于，所述警灯模组设置有蓝色和红色灯珠，蓝色和红色灯珠组成双色警灯模组。

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