专利名称：一种报警和检测设备野外供电的方法
技术领域：
本发明涉及一种野外取电方法，更具体的说，本发明主要涉及一种报警和检测设备野外供电的方法。
背景技术：
电力系统防入侵报警系统是一种为防止或预防非本系统人员非法进入警戒区域的系统，用于电力传输干线的系统设备大多数为野外安装，虽然系统中传输很高功率的电能，但因电压很高，比如110kV、220kV等，直接通过变压的方法取得低压交流电为报警系统供电并不容易实现。在系统中无可用的低压交流电源的背景下，传统的方法采用太阳能电池板、风力发电机、蓄电池组及管理电路构成小功率电源系统。其缺点是太阳能和风能都是不稳定的能源，阴天和无风的天气比例较大，构成能持续提供能源的电源，要么系统庞大，要么持续供电功率较小。有些应用场合不允许或不可能安装太阳能电池板和风力发电机。电力传输系统中，用于系统接地引流的接地线中通常都有数安培的电流流过，接地线保护的通常为电缆外壳或外管道，防止感应电荷的积聚或交流电场形成外层的感应电压。感应电压过高将影响系统绝缘。如果产生放电,将导致材料损坏。接地线中的电流有数安培，且内阻较小。采用绝缘的方法将其一部分能量取出，既达到泄放电流的目的，又可获得部分功率为报警系统供电。现有技术用电流互感器的原理从电力传输干线中取电，但不能解决野外工作的报警设备取电的问题。考虑到现有技术不能解决该问题，本发明提供一种取电的方法，来解决野外取电的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电力设备野外报警装置取电方法。考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术
方案本发明提供一种报警和检测设备野外供电的方法，包括以下步骤a、从电力传输系统中接地引流的接地线中采用绝缘的方法在接地线中获取初级电流；b、将a步骤中获取的初级电流进行调整后，获得稳定的电流，再将稳定的电流进行储存；C、将b步骤中储存的电流作为电源供应给终端设备使用。更进一步技术方案是所述电力传输系统接地引流的接地线为泻流电缆，泻流电缆中有数十安培的电流流过，泻流电缆中的电流来源于泻流电缆母线的外包金属层的分布感应电容。更进一步技术方案是所述绝缘的方法为利用大电流互感器的原理，将互感器的初级圈数提闻，提闻初级流入与流出间的阻抗，获得初级电流。更进一步技术方案是所述b步骤中的对电流进行调整是互感器获得的电流经整流、滤波、限压分流和稳压电路获得低压直流电源，并存储在蓄电池中。更进一步技术方案是所述对电流进行调整中的电路和限压分流电路是为了防止对蓄电池组过充电。更进一步技术方案是所述蓄电池为野外终端设备供电，所述终端设备为电力系统报警和检测设备。更进一步技术方案是所述为蓄电池充电的互感器和电路是至少一组输入端来自泻流电缆且输出端并联，以加大对蓄电池组的充电电流。更进一步技术方案是所述输出端并联后串联二极管组成相加的电路增加电流输出，共同为蓄电池浮充。与现有技术相比，本发明的有益效果之一是传统的方法采用太阳能电池板、风力发电机、蓄电池组及管理电路构成的小功率电源系统，其缺点是受天气影响较大或者设备系统庞大，不能形成稳定的电源。本方法可以在无可用的低压交流电源的情况下，通过采集电力传输系统中接地引流的接地线中的数安培电流，对报警和检测装置进行供电，同时又达到对电力传输系统的泄放电流的目的，并且不会影响电力传输系统的正常运行。
图1为本发明方法步骤示意框图；图2为本发明的电路图；图3为本发明的电流互感器原理图示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步阐述。如图1所示一种报警和检测设备野外供电的方法，包括以下步骤a、从电力传输系统中接地引流的接地线中采用绝缘的方法在接地线中获取初级电流；电力传输系统接地引流的接地线为泻流电缆，泻流电缆中有数安培的电流流过，泻流电缆中的电流来源于泻流电缆母线的外包金属层的分布感应电容，通过使用大电流互感器获得感应电流；b、将步骤a中获取的初级电流进行调整后，获得稳定的电流，再将稳定的电流进行储存；c、将b步骤中储存的电流作为电源供应给终端设备使用。根据本发明的另一个优选实施例，在步骤a中采用绝缘的方法取电，绝缘的方法为利用大电流互感器的原理，将电流互感器接入泻流电缆中，在不破坏泻流电缆表面的绝缘层，将电流互感器的初级串入电力传输系统对地的泻流电缆中，再将互感器的初级圈数提高到几十匝，适当的提高初级流入与流出间的阻抗，在次级线圈上获取数瓦至数十瓦的交流功率；例如初级线圈为30T，次级线圈为500T。根据本发明的另一个更优选的实施例，在b步骤中的对电流进行调整是互感器获得的电流经整流、滤波、限压分流和稳压电路获得低压直流电源。如图2所示，HGQ为电流互感器，初级线圈为30T，次级线圈为500T。HGQ输出后连接由D1、D2、D3和D4构成的桥式整流电路。桥式整流电路的输出正分别接Cl的“ + ”、C2的“ + ”、Dl的“一，，、D2的“一，，、R1、R3、R5、D3的“ +，，和U3的3脚。桥式整流电路的输出正分别接Cl的“一”、C2的“一，，、Dl 的 “ + ”、D2 的 “ + ”、W1 的 2 和 3、Ul 的 2 7、U2 的 2 和 4、U3 的 2 脚。R1、R2、W1、R3、U1、R4、R5、U2、U3等构成并联限压分流电路。其中的电路和限压分流电路是为了防止对蓄电池组过充电，并存储在蓄电池中。蓄电池为野外终端设备供电，终端设备为电力系统报警和检测设备，蓄电池充电的互感器和电路是至少一组输入端来自泻流电缆且输出端并联，以加大对蓄电池组的充电电流，根据用电设备的用电量，来决定连接互感器和电路的组数，而对于组数的改变，在本领域技术人员看来是显而易见的。互感器和电路的输出端并联后串联二极管组成相加的电路增加电流输出，共同为蓄电池浮充，浮充是蓄电池组的一种供(放)电工作方式，系统将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电路上，它的电压大体上是恒定的，仅略高于蓄电池组的端电压，由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗，以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。因此，蓄电池组可随电源线路电压上下波动而进行充放电。当负载较轻而电源线路电压较高时，蓄电池组即进行充电，当负载较重或电源发生意外中断时，蓄电池组则进行放电，分担部分或全部负载。这样，蓄电池组便起到稳压作用，并处于备用状态。根据本发明的更加优选的一个实施例，互感器取电过程使用的取电装置，是使用 互感器将高电压转变成低电压的原理进行。如图3所示，根据电磁感应定律可知取电线圈副边输出电压E2在磁芯未饱和时的瞬时表达式为E2=-j4. 44fN^m式中f为输电线路电流频率；N2为副边线圈匝数；Φπ为取电线圈磁芯内通过的磁通。根据全电流定律可知 Φ m=BmS= μ HmSHm=L 414^^/1式中Φπι为取电线圈磁芯内通过的磁通有效值凡为取电线圈磁芯内磁感应强度的有效值；扎为取电线圈磁芯内磁场强度的有效值；3为取电线圈磁芯截面积；μ为磁芯的磁导率；1为取电线圈磁芯磁路长度；N1为取电线圈原边匝数；Ι,为取电线圈磁化电流有效值。根据变压器的磁动势平衡方程式可得I1N^I2N2=ImNl式中I1S输电线路电流；I2为取电线圈副边输出电流；1 >为取电线圈励磁电流。当磁芯工作在线性区时可以近似认为μ为定值。由式⑷可知P有以下几个特性(I)在磁化电流小于饱和电流时，存在一个最大输出功率点，且最大功率输出仅与磁芯的磁导率、磁路长度及截面积、一次侧电流有关，与副边线圈匝数无关。(2)在磁芯的线性工作区，Ili=1. 4141/2时，取电线圈的最大输出功车户，=)> 14 f U S If/ I，此时θ=45°。可以控制取电线圈副边的负载电流使Ili=1. 4141/2使取电线圈输出功率最大。(3)在原边电流较大时，可以增大取电线圈副边的负载电流，减小Θ,控制取电线圈的输出功率，从而保证整个系统工作在低热耗状态。(4)增加原边圈数N1可增加原边有效电流值。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求
1.一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于包括以下步骤a、从电力传输系统中接地引流的接地线中采用绝缘的方法在接地线中获取初级电流；b、将a步骤中获取的初级电流进行调整后，获得稳定的电流，再将稳定的电流进行储存；C、将b步骤中储存的电流作为电源供应给终端设备使用。
2.根据权利要求1所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述电力传输系统接地引流的接地线为泻流电缆，泻流电缆中有数十安培的电流流过，泻流电缆中的电流来源于泻流电缆母线的外包金属层的分布感应电容。
3.根据权利要求1所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述绝缘的方法为利用大电流互感器的原理，将互感器的初级圈数提高，提高初级流入与流出间的阻抗，获得初级电流。
4.根据权利要求1所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述b 步骤中的对电流进行调整是互感器获得的电流经整流、滤波、限压分流和稳压电路获得低压直流电源，并存储在蓄电池中。
5.根据权利要求4所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述对电流进行调整中的电路和限压分流电路是为了防止对蓄电池组过充电。
6.根据权利要求4所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述蓄电池为野外终端设备供电，所述终端设备为电力系统报警和检测设备。
7.根据权利要求4所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述为蓄电池充电的互感器和电路是至少一组输入端来自泻流电缆，互感器和电路的输出端并联，以加大对蓄电池组的充电电流。
8.根据权利要求7所述的一种报警和检测设备野外供电的方法，其特征在于所述互感器和电路的输出端并联后串联二极管组成相加的电路增加电流输出，共同为蓄电池浮充。
全文摘要
本发明公开了一种报警和检测设备野外供电的方法，从电力传输系统中接地引流的接地线中采用绝缘的方法在接地线中获取初级电流；获取的初级电流进行调整后，获得稳定的电流，再将稳定的电流进行储存；储存的电流作为电源供应给终端设备使用，本发明利用电流互感器的初级串入电流设备对地的泻流电缆中，互感器输出接整流、限压恒流电路为蓄电池组充电，并为设备提供电压直流电源。电流互感器的初级是多圈的，以增加电能的输入，获取更大的功率，同时不对原泻流功能产生影响。
文档编号H02J17/00GK103023118SQ201210475320
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者刘冈, 杨建军 申请人:成都扬帆电力制造有限公司