一体化高电压取能电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化高电压取能电源，包括绝缘外套管、与供配电线路连接的高压电容器、与高压电容器连接的变压器、与变压器的一次侧线圈并接的分压电容器和安装在绝缘外套管内的电子线路板，高压电容器、变压器和电子线路板由上至下安装在绝缘外套管内；电子线路板上设置有电压测量电路、防雷保护模块和与变压器的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块，电压测量电路与分压电容器连接，防雷保护模块与高压电容器连接；变压器、分压电容器和电子线路板均位于绝缘外套管的内侧底部且三者均灌封于灌封胶填充结构内。本实用新型安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，装配过程简单，能简便、快速完成安装，使用寿命长。
【专利说明】
一体化高电压取能电源
技术领域
[0001]本实用新型属于电力系统自动化技术领域，尤其是涉及一种一体化高电压取能电源。
【背景技术】
[0002]对配电线路进行在线监测时，其输电线路的电源供给是需解决的关键问题之一。实际进行在线监测时，由于采集信号的各种传感器及信号发送单元等都布设在架空线附近，安装高度和安装位置均受到很大限制，因而不可能使用常规电源。而且，由于对上述传感器及信号发送单元等进行供电的电源工作在野外，维修不便，因而通常上述电源均需具备长期免维护功能，则相应对电源的可靠性提出了很高要求。但是，现如今还未出现一种结构简单、接线方便、性能稳定可靠且受外界环境影响小的供电电源。因此，开发出性能良好的特种电源并将其应用于配电线路状态参数在线监测系统，具有重要的实用价值。
[0003]现如今，配电线路状态参数在线监测系统的供电方法没有一个统一、标准且规范的方法可供遵循，施工操作随意性较大，所采用的供电电源也不统一，并且需要用电设备上安装调压装置等，实际应用中不可避免地存在使用操作不便、安装难度大、使用效果较差等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一体化高电压取能电源，其结构简单、安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，能简便、快速完成安装，并且使用寿命长。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种一体化高电压取能电源，其特征在于:包括绝缘外套管、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器、与变压器的一次侧线圈并接的分压电容器和安装在绝缘外套管内的电子线路板，所述高压电容器与变压器的一次侧线圈连接，所述高压电容器为一个取能电容或由多个所述取能电容串接而成;所述电子线路板上设置有对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器进行保护的防雷保护模块和与变压器的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块，所述电压测量电路与分压电容器连接，所述防雷保护模块与所述高压电容器连接，所述分压电容器布设在电子线路板上且其位于电子线路板上方;所述高压电容器和变压器均安装在绝缘外套管内，且所述高压电容器、变压器和电子线路板由上至下布设;所述绝缘外套管的内侧底部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构，所述变压器、分压电容器和电子线路板均位于绝缘外套管的内侧底部且三者均灌封于灌封胶填充结构内。
[0006]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述绝缘外套管由外侧套管和同轴套装在所述外侧套管内的内部套管组成;所述内部套管的内腔分为电容器安装腔和位于所述电容器安装腔下方且由灌封胶填充结构进行封装的底部封装腔，所述高压电容器装于所述电容器安装腔内，所述变压器、分压电容器和电子线路板均位于所述底部封装腔内；所述电容器安装腔和所述底部封装腔均为圆柱形腔体，所述电容器安装腔的内径小于所述底部封装腔的内径。
[0007]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述绝缘外套管分为上部套管和位于上部套管正下方的下部套管，所述上部套管的内径小于下部套管的内径，所述上部套管与下部套管内部连通，所述高压电容器布设在上部套管内；所述下部套管的内侧上部设置有对上部套管的底部开口进行封堵的电极板，所述高压电容器底部支撑于电极板上;所述变压器位于下部套管内且其位于电极板下方，所述电子线路板布设在下部套管的内侧下部，所述变压器支撑于电极板与电子线路板之间；所述AC/DC电源模块的电源输出端接有电源输出线;所述电压测量电路的输出端接有电压测量输出线，所述电源输出线和所述电压测量输出线均位于电子线路板下方;所述下部套管的内侧下部为灌封胶填充结构，所述电源输出线与所述电压测量输出线的内端、电极板、变压器、分压电容器和电子线路板均灌封于灌封胶填充结构内。
[0008]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述取能电容的数量为多个，多个所述取能电容由上至下装在上部套管内，且相邻两个取能电容之间均垫装有导电垫片；多个所述取能电容中位于最上部的取能电容为顶部电容，所述上部套管上部装有第一导电螺柱，所述第一导电螺柱位于多个所述取能电容的正上方，所述上部套管的顶端开口为供第一导电螺柱安装的螺柱安装口；所述第一导电螺柱的下端伸入至上部套管内且其底端与所述顶部电容上端接触，所述第一导电螺柱的上端伸出至上部套管外侧；多个所述取能电容中位于最下部的取能电容为底部电容，所述底部电容的底端支撑于电极板上且其与电极板上表面接触;多个所述取能电容通过导电垫片进行串接且其通过第一导电螺柱与所述供配电线路连接。
[0009]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述第一导电螺柱通过锁紧螺母锁紧固定在上部套管上，第一导电螺柱上套装有固定螺母，所述固定螺母位于锁紧螺母上方且二者之间垫装有垫片，所述第一导电螺柱与所述顶部电容之间设置有导电垫片。
[0010]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述上部套管与下部套管呈同轴布设，所述下部套管为圆柱形套管，所述电极板为金属导电板且其位于上部套管的正下方;所述电极板为圆形平板且其直径大于下部套管的内径，所述下部套管的内侧顶部开有供电极板安装的卡槽;所述变压器位于电极板的正下方；
[0011]所述电子线路板与电极板之间通过多个固定螺柱和一个第二导电螺柱进行连接，所述第二导电螺柱和多个所述固定螺柱均与下部套管呈平行布设，所述防雷保护模块和分压电容器均通过所述第二导电螺柱和电极板与所述高压电容器连接。
[0012]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述电源输出线的数量为两根，两根所述电源输出线分别与AC/DC电源模块的两个所述电源输出端连接;所述电压测量输出线的数量为两根，两根所述电压测量输出线分别与电压测量电路的两个所述输出端连接;两根所述电源输出线和两根所述电压测量输出线均套装在一根电缆护套管内，所述电缆护套管上端灌封于灌封胶填充结构内。
[0013]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述电压测量电路包括电压采样电容器和与电压采样电容器连接的电阻分压电路;所述分压电容器的两个接线端分别与变压器的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器的一端经取能电容后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器后接地。
[0014]上述一体化高电压取能电源，其特征是:所述电阻分压电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路的输出端。
[0015]上述一体化高电压取能电源，其特征是:还包括布设在绝缘外套管底部的密封圈，所述绝缘外套管的底部开有供密封圈安装的环形凹槽;所述绝缘外套管的底部沿圆周方向设置有多个分别供连接螺栓安装的螺栓安装孔，多个所述螺栓安装孔均位于所述密封圈内侧。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、结构简单、体积小、加工制作方便且加工制作成本低。
[0018]2、采用一体化结构，能有效解决现有电源需在用电装置中安装专门的电源模块的安装问题。
[0019]3、整体封装在绝缘外套管内，相对空线螺丝出线方式，能有效杜绝潮气对线路板的影响，大大提高了电源的使用寿命。
[0020]4、采用M20铜螺柱与高压配电线路连接，解决以往电源在工程施工中存在的安装工具不统一、安装不便等问题。
[0021]5、提供连接螺栓并设置密封圈，与用电设备组合更灵活，可直接装在用电设备的壳体上，出线直接进入用电设备，减少线路连接，操作简便，且能大幅提高可靠性。
[0022]6、不仅能为用电设备供电，还能提供所接高电压供配电线路的电压信号。
[0023]7、在高压电容器下端串联分压电容器，同时与补偿变压器并联，形成相互补偿电路，使输出电压稳定可控，输出能量增大。
[0024]8、输出的电源直流、交流可选，只需在变压器的二次侧线圈两端再分别引出一根交流电源输出线即可，实现简便。
[0025]9、使用效果好且实用价值高，直接从供配电线路中的母线取电，不受线路负荷影响，易安装，并且线路停电时可提供合闸操作电源。
[0026]10、功能完善，工作性能稳定可靠，取能电容采用金属化聚丙烯膜电容器，具有损耗因数低、绝缘电阻高、电容量和损耗因数与温度和频率对比的稳定性高及自愈等特点；防雷保护模块的功能是在线路落雷时保护变压器不受损坏，取能变压器的变比为220/30且其一二次耐压5kV;AC/DC电源模块为高效绿色AC-DC电源模块，具有输入电压范围宽、交直流两用、高效率、高可靠性、低功耗、安全隔离等优点，因而能有效解决1kV供电电缆中配网电力设备监控装置的供电问题。同时，设置有电压测量电路，能对供配电线路的电压进行实时测量。
[0027]11、所采用的装配方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速完成一体化高电压取能电源的装配过程，并且装配过程易于控制，装配的一体化高电压取能电源质量高。
[0028]12、所采用的安装方法步骤简单、设计合理且安装简便、使用效果好，安装方式灵活，包括对接式安装和固定式安装两种安装方式，大幅度简化了线路连接与设备安装过程，实际操作非常简便，只需确定安装方式并按所确定的安装方式进行安装即可，并且两种安装方式实际操作简便，使用效果好。
[0029]综上所述，本实用新型结构简单、安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，装配过程简单，能简便、快速完成安装，并且使用寿命长，能有效解决架空线配电线路状态参数在线监测系统使用时的供电问题。
[0030]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0031]图1为本实用新型的电路原理图。
[0032]图2为本实用新型的结构不意图。
[0033]图3为本实用新型的装配方法流程框图。
[0034]附图标记说明:
[0035]I—固定螺柱；2—取能电容；3—变压器；
[0036]4 一绝缘外套管；4-1 一上部套管； 4-2—下部套管；
[0037]4-21一卡槽；5—分压电容器；6—电极板；
[0038]7—电子线路板；8—电压测量电路；
[0039]8-1 一电压米样电容器； 9 一防雷保护模块；
[0040]10—AC/DC电源模块；11一灌封胶填充结构；
[0041]12—电缆护套管；13—第一导电螺柱； 14 一连接螺栓；
[0042]15—密封圈；16—环形限位件；17—锁紧螺母；
[0043]18—固定螺母；19 一导电垫片。
【具体实施方式】
[0044]如图1、图2所示的一体化高电压取能电源，包括绝缘外套管4、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器3、与变压器3的一次侧线圈并接的分压电容器5和安装在绝缘外套管4内的电子线路板7，所述高压电容器与变压器3的一次侧线圈连接，所述高压电容器为一个取能电容2或由多个所述取能电容2串接而成。所述电子线路板7上设置有对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路8、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器3进行保护的防雷保护模块9和与变压器3的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块10，所述电压测量电路8与分压电容器5连接，所述防雷保护模块9与所述高压电容器连接，所述分压电容器5布设在电子线路板7上且其位于电子线路板7上方。所述高压电容器和变压器3均安装在绝缘外套管4内，且所述高压电容器、变压器3和电子线路板7由上至下布设;所述绝缘外套管4的内侧底部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构11，所述变压器3、分压电容器5和电子线路板7均位于绝缘外套管4的内侧底部且三者均灌封于灌封胶填充结构11内。
[0045]本实施例中，所述绝缘外套管4由外侧套管和同轴套装在所述外侧套管内的内部套管组成;所述内部套管的内腔分为电容器安装腔和位于所述电容器安装腔下方且由灌封胶填充结构11进行封装的底部封装腔，所述高压电容器装于所述电容器安装腔内，所述变压器3、分压电容器5和电子线路板7均位于所述底部封装腔内；所述电容器安装腔和所述底部封装腔均为圆柱形腔体，所述电容器安装腔的内径小于所述底部封装腔的内径。
[0046]本实施例中，所述外侧套管为硅橡胶绝缘外套，所述内部套管为采用铸造模具对环氧树脂胶进行模铸形成的套管。
[0047]实际加工时，所述绝缘外套管4也可以整体采用硅橡胶绝缘套管。
[0048]本实施例中，所述绝缘外套管4分为上部套管4-1和位于上部套管4-1正下方的下部套管4-2，所述上部套管4-1的内径小于下部套管4-2的内径，所述上部套管4-1与下部套管4-2内部连通，所述高压电容器布设在上部套管4-1内；所述下部套管4-2的内侧上部设置有对上部套管4-1的底部开口进行封堵的电极板6，所述高压电容器底部支撑于电极板6上；所述变压器3位于下部套管4-2内且其位于电极板6下方，所述电子线路板7布设在下部套管4-2的内侧下部，所述变压器3支撑于电极板6与电子线路板7之间;所述AC/DC电源模块10的电源输出端接有电源输出线;所述电压测量电路8的输出端接有电压测量输出线，所述电源输出线和所述电压测量输出线均位于电子线路板7下方;所述下部套管4-2的内侧下部为灌封胶填充结构U，所述电源输出线与所述电压测量输出线的内端、电极板6、变压器3、分压电容器5和电子线路板7均灌封于灌封胶填充结构11内。
[0049]因而，所述电容器安装腔由上部套管4-1的内腔和下部套管4-2的上部腔体组成，所述底部封装腔为下部套管4-2的下部腔体。
[0050]本实施例中，所述取能电容2的数量为多个，多个所述取能电容2由上至下装在上部套管4-1内，且相邻两个取能电容2之间均垫装有导电垫片19;多个所述取能电容2中位于最上部的取能电容2为顶部电容，所述上部套管4-1上部装有第一导电螺柱13，所述第一导电螺柱13位于多个所述取能电容2的正上方，所述上部套管4-1的顶端开口为供第一导电螺柱13安装的螺柱安装口；所述第一导电螺柱13的下端伸入至上部套管4-1内且其底端与所述顶部电容上端接触，所述第一导电螺柱13的上端伸出至上部套管4-1外侧;多个所述取能电容2中位于最下部的取能电容2为底部电容，所述底部电容的底端支撑于电极板6上且其与电极板6上表面接触;多个所述取能电容2通过导电垫片19进行串接且其通过第一导电螺柱13与所述供配电线路连接;所述第一导电螺柱13通过锁紧螺母17锁紧固定在上部套管4-1上，第一导电螺柱13上套装有固定螺母18，所述固定螺母18位于锁紧螺母17上方且二者之间垫装有垫片，所述第一导电螺柱13与所述顶部电容之间设置有导电垫片19。
[0051 ] 本实施例中，所述电子线路板7与电极板6之间通过多个固定螺柱I和一个导电螺柱13进行连接，所述导电螺柱13与多个所述固定螺柱I均与下部套管4-2呈平行布设，所述防雷保护模块9和分压电容器5均通过导电螺柱13和电极板6与所述高压电容器连接。
[0052]本实施例中，所述电压测量电路8包括电压米样电容器8-1和与电压米样电容器8-1连接的电阻分压电路;所述分压电容器5的两个接线端分别与变压器3的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器5的一端经取能电容2后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器8-1后接地。
[0053]所述分压电容器5为变压器3的补偿电容器，且变压器3为分压电容器5的补偿变压器。
[0054]同时，本实用新型还包括布设在绝缘外套管4底部的密封圈15，所述绝缘外套管4的底部开有供密封圈15安装的环形凹槽;所述绝缘外套管4的底部沿圆周方向设置有多个分别供连接螺栓14安装的螺栓安装孔，多个所述螺栓安装孔均位于所述密封圈15内侧。
[0055]实际安装时，通过多个所述连接螺栓14将本实用新型安装在支架上或用电设备上，在密封圈15的作用下，能完成该高电压取能电源与所安装支架或用电设备之间的密封连接。
[0056]本实施例中，所述供配电线路为架空输电线路且其为1kV配电线路，所述供配电线路的电压记作HV。
[0057]本实施例中，所述高压电容器为电容Cl，所述分压电容器5为电容C2。所述绝缘外套管4为硅橡胶绝缘外套。
[0058]实际接线时，所述防雷保护模块9的一端与所述高压电容器连接(具体是与所述高压电容器和变压器3的一次侧线圈之间的接线点连接)且其另一端接地。
[0059]本实施例中，所述防雷保护模块9包括4个瞬态抑制二极管(S卩TVS)和两个压敏电阻，两个所述压敏电阻分别为电阻R4和电阻R5，电阻R4和电阻R5串接并形成压敏电阻保护电路，电阻R4的一端与电阻R5连接且其另一端与所述高压电容器和变压器3的一次侧线圈之间的接线点连接，电阻R5的一端与电阻R4连接且其另一端接地;4个所述瞬态抑制二极管分别为瞬态抑制二极管D1、D2、D3和D4，瞬态抑制二极管Dl和D2串接后与所述压敏电阻保护电路并接，瞬态抑制二极管D3和D4串接后与所述压敏电阻保护电路并接。
[0060]本实施例中，所述上部套管4-1与下部套管4-2呈同轴布设，所述下部套管4-2为圆柱形套管，所述电极板6为金属导电板且其位于上部套管4-1的正下方。
[0061]并且，所述电极板6为圆形平板且其直径大于下部套管4-2的内径，所述下部套管4-2的内侧顶部开有供电极板6安装的卡槽4-21。所述变压器3位于电极板6的正下方。
[0062]本实施例中，所述电极板6为铜板。
[0063]本实施例中，所述第一导电螺柱13为铜螺柱。
[0064]并且，第一导电螺柱13为M20铜螺柱。
[0065]本实施例中，所述取能电容2的数量为3个。
[0066]实际使用时，可根据具体需要，对取能电容2的数量进行相应调整。
[0067]本实施例中，所述导电垫片19为导电橡胶垫。
[0068]本实施例中，所述上部套管4-1为带伞裙的套管且其与下部套管4-2加工制作为一体。
[0069]并且，所述取能电容2为金属化聚丙烯膜电容器。
[0070]如图1所示，所述电压测量电路8包括电压采样电容器8-1和与电压采样电容器8-1连接的电阻分压电路;所述分压电容器5的两个接线端分别与变压器3的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器5的一端经取能电容2后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器8-1后接地。本实施例中，所述电压采样电容器8-1为电容C3。
[0071 ] 所述分压电容器5为变压器3的补偿电容器，且变压器3为分压电容器5的补偿变压器。
[0072]本实施例中，所述电阻分压电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器8-1并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路8的输出端。
[0073]本实施例中，所述电极板6底部设置有对变压器3上部进行限位的环形限位件16，所述变压器3上部卡装在环形限位件16内，所述变压器3底部支顶在电子线路板7上;所述电子线路板7与电极板6之间通过多个固定螺柱I和一个第二导电螺柱进行连接，所述第二导电螺柱和多个所述固定螺柱I均与下部套管4-2呈平行布设，所述防雷保护模块9和分压电容器5均通过所述第二导电螺柱和电极板6与所述高压电容器连接。
[0074]实际安装时，所述电极板6通过多个紧固螺丝固定在下部套管4-2内。
[0075]本实施例中，所述第二导电螺柱为铜螺柱。所述第二导电螺柱的作用为支撑与取电到电子线路板7。
[0076]多个所述固定螺柱I均为绝缘螺柱，具体为尼龙螺柱。实际安装时，多个所述固定螺柱I沿圆周方向均匀布设。本实施例中，所述固定螺柱I的数量为3个。
[0077]本实施例中，所述电源输出线和所述电压测量输出线均焊接在电子线路板7上。
[0078]并且，所述灌封胶为环氧树脂灌封胶。
[0079]如图3所示，对本实用新型进行装配时，包括以下步骤:
[0080]步骤一、高压电容器安装:由下至上将所述高压电容器中的多个所述取能电容2，逐一装入绝缘外套管4的上部套管4-1内；每个所述取能电容2装入之前，均先在上部套管4-1内装入一个导电垫片19;
[0081]步骤二、电极板安装:待多个所述取能电容2均装入上部套管4-1内后，将电极板6装入下部套管4-2的内侧上部，并将电极板6固定在下部套管4-2内；
[0082]步骤三、第一导电螺柱安装:通过所述螺柱安装口将第一导电螺柱13由上至下装入上部套管4-1内，并下压第一导电螺柱13，使所述底部电容与电极板6之间以及第一导电螺柱13与位于其下方的导电垫片19之间均紧密接触，再通过锁紧螺母17对第一导电螺柱13进行锁紧固定;之后，由上至下在第一导电螺柱13上套装固定螺母18，并在固定螺母18与锁紧螺母17之间垫装垫片；
[0083]步骤四、变压器接线及安装:通过电缆将电子线路板7上所布设分压电容器5的两个接线端分别与变压器3的一次侧线圈两端连接，再由下至上将变压器3装入下部套管4-2内，并通过电极板6将变压器3的一次侧线圈与所述高压电容器连接；
[0084]所述电子线路板7为预先加工完成的电路板，所述电子线路板7上分压电容器5的两个接线端分别与防雷保护模块9和电压测量电路8连接，且防雷保护模块9与电压测量电路8连接；
[0085]步骤五、电子线路板安装:待变压器3安装完成后，由下至上将电子线路板7装入下部套管4-2内，并使变压器3支撑于电极板6与电子线路板7之间；
[0086]步骤六、引线及灌封:将位于电子线路板7下方的电源输出线和所述电压测量输出线均向下引出至下部套管4-2外侧，再采用所述灌封胶对下部套管4-2内部进行灌封并形成灌封胶填充结构11，使所述电源输出线与所述电压测量输出线的内端、变压器3、分压电容器5和电子线路板7均灌封于灌封胶填充结构11内。
[0087]实际装配时，通过锁紧螺母17对第一导电螺柱13进行锁紧固定后，还需采用密封胶或采用焊接方式将锁紧螺母17与上部套管4-1之间的连接处进行密封。
[0088]本实施例中，所述电源输出线的数量为两根，两根所述电源输出线分别与AC/DC电源模块10的两个所述电源输出端连接;所述电压测量输出线的数量为两根，两根所述电压测量输出线分别与电压测量电路8的两个所述输出端连接;两根所述电源输出线和两根所述电压测量输出线均套装在一根电缆护套管12内，所述电缆护套管12上端灌封于灌封胶填充结构11内。
[0089]步骤二中将电极板6装入下部套管4-2的内侧上部之前，先在电极板6底部安装环形限位件16;
[0090]步骤五中由下至上将电子线路板7装入下部套管4-2内后，还需通过第二导电螺柱和多个所述固定螺柱I将电子线路板7与电极板6进行连接；
[0091]步骤六中完成引线及灌封后，还需在下部套管4-2底部的各螺栓安装孔内均安装一个所述连接螺栓14。
[0092]另外，对本实用新型进行安装时，包括以下步骤:
[0093 ]步骤A、安装方式确定:对所述一体化高电压取能电源的安装方式进行确定；
[0094]所述一体化高电压取能电源的安装方式为对接式安装或固定式安装；
[0095]步骤B、安装:根据步骤A中所确定的安装方式，对所述一体化高电压取能电源进行安装；
[0096]当步骤A中所确定的安装方式为对接式安装时，过程如下:
[0097]步骤B11、取能电源上杆安装:将所述一体化高电压取能电源安装在用于支撑所述供配电线路的杆塔上部；
[0098]步骤B12、取电电缆布设:在步骤BII中所述杆塔的上方布设连接电缆，并将所述连接电缆的上端与所述供配电线路进行连接，所述连接电缆为所述一体化高电压取能电源的取电电缆；
[0099]步骤B13、线路连接:将所述一体化高电压取能电源的所述电源输出线与用电设备的电源输入端连接，同时将所述一体化高电压取能电源的所述高压电容器与步骤B12中所述连接电缆的下端连接；
[0100]当步骤A中所确定的安装方式为固定式安装时，过程如下:
[0101]步骤B21、用电侧安装:将所述一体化高电压取能电源固定安装在用电设备的机壳上，并将所述一体化高电压取能电源的所述电源输出线与所述用电设备的电源输入端连接；
[0102]步骤B22、取能电源与用电设备杆上安装:先在用于支撑所述供配电线路的杆塔上部安装支架，再将步骤B21中所述用电设备及安装在其上的所述一体化高电压取能电源均安装在所述支架上；
[0103]步骤B23、取电电缆布设:在步骤B22中所述杆塔的上方布设连接电缆，并将所述连接电缆的上端与所述供配电线路进行连接，所述连接电缆为所述一体化高电压取能电源的取电电缆；
[0104]步骤B24、线路连接:将所述一体化高电压取能电源的所述高压电容器与步骤B23中所述连接电缆的下端连接。
[0105]本实施例中，步骤A中进行安装方式确定时，根据所述一体化高电压取能电源供电的用电设备的维修频率、维修难易程度和移动难易程度，对所述一体化高电压取能电源的安装方式进行确定:当所述用电设备的维修频率低、维修容易且移动简便时，所述一体化高电压取能电源的安装方式为固定式安装；否则，所述一体化高电压取能电源的安装方式为对接式安装；
[0106]步骤Bll中将所述一体化高电压取能电源安装在用于支撑所述供配电线路的杆塔上部时，将所述一体化高电压取能电源安装在所述杆塔上部的横担头上。
[0107]其中，维修频率低指的是用电设备每年的维修次数不大于2次，维修容易指的是所述用电设备只需在一天内便能完成维修，移动简便指的是所述用电设备重量轻且水平与竖向移动简便。
[0108]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种一体化高电压取能电源，其特征在于:包括绝缘外套管(4)、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器(3)、与变压器(3)的一次侧线圈并接的分压电容器(5)和安装在绝缘外套管(4)内的电子线路板(7)，所述高压电容器与变压器(3)的一次侧线圈连接，所述高压电容器为一个取能电容(2)或由多个所述取能电容(2)串接而成;所述电子线路板(7)上设置有对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路(8)、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器(3)进行保护的防雷保护模块(9)和与变压器(3)的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块(10)，所述电压测量电路(8)与分压电容器(5)连接，所述防雷保护模块(9)与所述高压电容器连接，所述分压电容器(5)布设在电子线路板(7)上且其位于电子线路板(7)上方;所述高压电容器和变压器(3)均安装在绝缘外套管(4)内，且所述高压电容器、变压器(3)和电子线路板(7)由上至下布设;所述绝缘外套管(4)的内侧底部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构(U)，所述变压器(3)、分压电容器(5)和电子线路板(7)均位于绝缘外套管(4)的内侧底部且三者均灌封于灌封胶填充结构(11)内。2.按照权利要求1所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述绝缘外套管(4)由外侧套管和同轴套装在所述外侧套管内的内部套管组成;所述内部套管的内腔分为电容器安装腔和位于所述电容器安装腔下方且由灌封胶填充结构(11)进行封装的底部封装腔，所述高压电容器装于所述电容器安装腔内，所述变压器(3)、分压电容器(5)和电子线路板(7)均位于所述底部封装腔内；所述电容器安装腔和所述底部封装腔均为圆柱形腔体，所述电容器安装腔的内径小于所述底部封装腔的内径。3.按照权利要求1或2所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述绝缘外套管(4)分为上部套管(4-1)和位于上部套管(4-1)正下方的下部套管(4-2)，所述上部套管(4-1)的内径小于下部套管(4-2)的内径，所述上部套管(4-1)与下部套管(4-2)内部连通，所述高压电容器布设在上部套管(4-1)内；所述下部套管(4-2)的内侧上部设置有对上部套管(4-1)的底部开口进行封堵的电极板(6)，所述高压电容器底部支撑于电极板(6)上;所述变压器(3)位于下部套管(4-2)内且其位于电极板(6)下方，所述电子线路板(7)布设在下部套管(4-2)的内侧下部，所述变压器(3)支撑于电极板(6)与电子线路板(7)之间;所述AC/DC电源模块(I O)的电源输出端接有电源输出线;所述电压测量电路(8)的输出端接有电压测量输出线，所述电源输出线和所述电压测量输出线均位于电子线路板(7)下方;所述下部套管(4-2)的内侧下部为灌封胶填充结构(11)，所述电源输出线与所述电压测量输出线的内端、电极板(6)、变压器(3)、分压电容器(5)和电子线路板(7)均灌封于灌封胶填充结构(11)内。4.按照权利要求3所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述取能电容(2)的数量为多个，多个所述取能电容(2)由上至下装在上部套管(4-1)内，且相邻两个取能电容(2)之间均垫装有导电垫片(19);多个所述取能电容(2)中位于最上部的取能电容(2)为顶部电容，所述上部套管(4-1)上部装有第一导电螺柱(13)，所述第一导电螺柱(13)位于多个所述取能电容(2)的正上方，所述上部套管(4-1)的顶端开口为供第一导电螺柱(13)安装的螺柱安装口；所述第一导电螺柱(13)的下端伸入至上部套管(4-1)内且其底端与所述顶部电容上端接触，所述第一导电螺柱(13)的上端伸出至上部套管(4-1)外侧；多个所述取能电容(2)中位于最下部的取能电容(2)为底部电容，所述底部电容的底端支撑于电极板(6)上且其与电极板(6)上表面接触;多个所述取能电容(2)通过导电垫片(19)进行串接且其通过第一导电螺柱(13)与所述供配电线路连接。5.按照权利要求4所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述第一导电螺柱(13)通过锁紧螺母(17)锁紧固定在上部套管(4-1)上，第一导电螺柱(13)上套装有固定螺母(18)，所述固定螺母(18)位于锁紧螺母(17)上方且二者之间垫装有垫片，所述第一导电螺柱(13)与所述顶部电容之间设置有导电垫片(19)。6.按照权利要求3所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述上部套管(4-1)与下部套管(4-2)呈同轴布设，所述下部套管(4-2)为圆柱形套管，所述电极板(6)为金属导电板且其位于上部套管(4-1)的正下方;所述电极板(6)为圆形平板且其直径大于下部套管(4-2)的内径，所述下部套管(4-2)的内侧顶部开有供电极板(6)安装的卡槽(4-21);所述变压器(3)位于电极板(6)的正下方； 所述电子线路板(7)与电极板(6)之间通过多个固定螺柱(I)和一个第二导电螺柱进行连接，所述第二导电螺柱和多个所述固定螺柱(I)均与下部套管(4-2)呈平行布设，所述防雷保护模块(9)和分压电容器(5)均通过所述第二导电螺柱和电极板(6)与所述高压电容器连接。7.按照权利要求3所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述电源输出线的数量为两根，两根所述电源输出线分别与AC/DC电源模块(10)的两个所述电源输出端连接;所述电压测量输出线的数量为两根，两根所述电压测量输出线分别与电压测量电路(8)的两个所述输出端连接;两根所述电源输出线和两根所述电压测量输出线均套装在一根电缆护套管(12)内，所述电缆护套管(12)上端灌封于灌封胶填充结构(11)内。8.按照权利要求1或2所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述电压测量电路(8)包括电压采样电容器(8-1)和与电压采样电容器(8-1)连接的电阻分压电路;所述分压电容器(5)的两个接线端分别与变压器(3)的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器(5)的一端经取能电容(2)后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器(8-1)后接地。9.按照权利要求8所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:所述电阻分压电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器(8-1)并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路(8)的输出端。10.按照权利要求1或2所述的一体化高电压取能电源，其特征在于:还包括布设在绝缘外套管(4)底部的密封圈(15)，所述绝缘外套管(4)的底部开有供密封圈(15)安装的环形凹槽;所述绝缘外套管(4)的底部沿圆周方向设置有多个分别供连接螺栓(14)安装的螺栓安装孔，多个所述螺栓安装孔均位于所述密封圈(15)内侧。
【文档编号】H02J3/02GK205544970SQ201620254952
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】尹之仁, 汤怀收, 甘兴林, 邓显军, 高明科, 刘佳
【申请人】西安兴汇电力科技有限公司