一种高压输电线路地线取能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压输电线路地线取能装置，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。本实用新型采用电磁感应技术，通过输电地线上的小电流取到较大功率的电能，实现低成本高可靠性地为在线监测设备或蓄电池供电。
【专利说明】一种高压输电线路地线取能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压供电领域，特别是涉及一种高压输电线路地线取能装置。
【背景技术】
[0002]智能电网，是供电和输电的发展趋势。而在线监控属于智能电网必不可少的一部分。在线监控设备的供电，是一个亟待解决的问题。
[0003]目前在线状态监测设备常用的供电方式有:太阳能供电、蓄电池供电、激光供电、电容分压器供电、超声波供电、互感供能等。
[0004]由于技术的成熟，太阳能的供电方式目前在状态监测系统的应用较多，但其带负载能力有限，易受天气影响，且需长期维护；单一蓄电池供能结构简单易于实现，但其寿命有限，需要定期更换电池，不能满足长期运行的条件；激光供能输出电压纹波较小，噪声低，不易受到外界其他因素的干扰，但这种方法也会受到激光输出功率的限制，特别是光电池转换效率的影响，加大了电路设计的难度和使用成本；电容分压器供能设计简单，易于获取，但容易受温度、杂散电容、干扰、电磁兼容等因素的影响；超声波供能虽然是一种比较新的供能方式，但也存在设备造价高，转换器的转换效率低等问题，所以这种方法还没有达到真正实用化的程度，仍然需进一步研究。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高压输电线路地线取能装置，可以实现低成本高可靠性地解决智能电网在线监控设备的供电问题。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。
[0007]所述的互感器由多个取电电感串联组成。
[0008]所述的互感器由多个取电电感并联组成。
[0009]所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。
[0010]所述的互感器由多个取电电感并联组成一组，然后再由多组并联电感串联组成。
[0011]所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。
[0012]所述的磁芯为圆形或椭圆形。
[0013]所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个数由所需的输出电流来确定。
[0014]所述的磁芯的半径和体积由所需要的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用电磁感应技术，只需输电地线上流过一定电流，就可以通过取电电感取到电能；通过输电地线上的小电流，取到较大功率的电能，能低成本高可靠性地为在线监测设备或蓄电池供电；提高高压输电线路高压侧取电的可靠性和有效性，不受气候影响，不受环境影响，免维护，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型系统原理图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0018]如图1所示，一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。
[0019]所述的互感器包括多个取电电感。使用多个取电电感可实现:只要输电地线上有小电流，就可以通过电磁感应有效取到较大功率的电能。
[0020]所述的互感器由多个取电电感串联组成。
[0021 ] 所述的互感器由多个取电电感并联组成。
[0022]所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。
[0023]所述的互感器由多个取电电感并联组成一组，然后再由多组并联电感串联组成。
[0024]如图1所示，该方案中的互感器由9个取电电感组成，每3个取电电感串联连接组成一组，共组成3组串联的取电电感，3组串联的取电电感再通过并联连接后输出。
[0025]所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。
[0026]所述的磁芯为圆形或椭圆形。
[0027]硅钢价格便宜、性能稳定，是易于磁化的铁磁性材料，硅钢的几何形状可以是圆形，也可以是椭圆形等其他形状，加工磁芯的工艺按一般工艺即可。
[0028]所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个数由所需的输出电流来确定。
[0029]所述的磁芯的半径和体积由所需要的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。
[0030]将交流电源的输出导线单匝穿过所有取电电感。把取电电感的两根输出导线依次连接EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，然后再直流输出连接负载。
[0031]负载为在线监控设备，还可以为在线监控设备配备蓄电池，储存电能。
[0032]开启交流电源，使交流电源输出一定电流值，互感器开始工作，取电电感起的作用类似电流互感器，一根高压输电线的地线穿过互感器，则取电电感的初级是一匝，假设次级是N而。
[0033]交流电源输出一定电流值后，取电电感磁芯内部的磁通量发生变化,通过电磁感应原理，取电电感N阻导线两端输出一定的交流电。
[0034]通过串联的取电电感，则输出的交流电的电压增大，再通过并联的取电电感，使输出的交流电的电流增大，从而实现通过较小的初级电流，取得较大功率的输出电能。
[0035]该输出交流电再通过EMI滤波器，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰。
[0036]滤波后的交流电再通过过压保护电路，过压保护电路保护取能装置不被浪涌击坏，并具有防雷作用。
[0037]交流电再通过整流电路输出直流电，直流电再通过滤波电路，滤波电路滤除直流电的杂波，滤波后的直流电就可以为在线监控设备和蓄电池供电了。
[0038]通过合理设计磁芯的几何尺寸，合理设计次级绕组的导线线材、线径和匝数，以及最终多个取电线圈的合理串联和并联连接方式，就可以实现通过较小的初级电流，取得较大功率的电能。
[0039]本实用新型只需地线上流过一定电流，就可以通过取电电感取到电能。提高高压输电线路高压侧取电的可靠性和有效性，不受气候影响，不受环境影响，免维护，成本低。通过输电地线上的小电流，取到较大功率的电能，能低成本高可靠性地为在线监测设备供电。
【权利要求】
1.一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，其特征在于:它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的互感器由多个取电电感串联组成。
3.根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的互感器由多个取电电感并联组成。
4.根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。
5.根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的互感器由多个取电电感并联组成一组，然后再由多组并联电感串联组成。
6.根据权利要求2-5所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。
7.根据权利要求6所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的磁芯为圆形或椭圆形。
8.根据权利要求2-5所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个数由所需的输出电流来确定。
9.根据权利要求6所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于:所述的磁芯的半径和体积由所需要的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。
【文档编号】H02J17/00GK204030734SQ201420501919
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】李绍飞, 宋昌林, 陈方春 申请人:四川汇源光通信有限公司