一种线圈与复合绝缘子的新型连接结构

1.本发明涉及电力输电技术领域，具体而言，尤其涉及一种线圈与复合绝缘子的新型连接结构。


背景技术：

2.高压电运行过程中，其电力安全和电力运行状态是不得不关注的两大因素，由此刺激了具有监测电力安全和电力运行状态功能的在线监测设备发展。在线监测设备大多采用的供电方式是由无线电能传输装置提供。该装置由绝缘子和传能线圈构成。该无线电能传输装置在保证绝缘要求的前提下把ct(电流互感器)提取输电线电流能量供给在线监测设备。但该装置的效率受传能线圈的品质因数、共振频率以及耦合系数的影响。在设计一个无线电能传输装置时传能线圈尺寸结构、系统的共振频率都是已知的，因此线圈间的距离成为了决定耦合系数的决定因素。进而影响到无线电能传输装置的效率。
3.在以往线圈内嵌于绝缘子的系统中，线圈与复合绝缘子的组合方式是线圈嵌入到绝缘子内，线圈与绝缘子变为一体，因为绝缘子的生产方式决定绝缘子的位置不能改变。所以线圈的距离也不方便调整，一旦线圈故障就要破坏绝缘子取出线圈进行维护。该系统的线圈间的距离不可以调节，虽然传输的电能能够满足在线监测设备的需要，但是效率较低，能量损耗较大，另外一旦其中某一线圈出现故障，维修难度大。


技术实现要素：

4.根据上述提出线圈间的距离不可调节，线圈出现故障时难以拆下维修的技术问题，而提供一种线圈与复合绝缘子的新型连接结构。本发明主要利用设置可拆卸的连接结构，从而起到可以调节线圈间距离的技术效果。
5.本发明采用的技术手段如下：
6.一种线圈与复合绝缘子的新型连接结构，其特征在于：包括引拔棒和交替设置于引拔棒上的若干个第一绝缘子和第二绝缘子，所述引拔棒外设置有引拔棒套，所述引拔棒套外设置有若干个传能装置，所述传能装置包括卡箍、锁紧环、伞裙和线圈组合，所述卡箍包括若干片组成伞状的卡箍主体，每两片卡箍主体的重合缝隙上方设置有一个凸台，所述卡箍主体的上下端各设置有一个卡槽，所述卡槽与锁紧环相连，所述卡箍内壁与第一绝缘子或第二绝缘子的上表面紧贴，所述卡箍的上下方各与一个锁紧环相连，所述卡箍的远心端与伞裙的近心端相连，所述伞裙的远心端与线圈组合的上部相连。
7.进一步地，所述线圈组合包括上下两片边缘板、导线和弯曲封板。
8.进一步地，所述边缘板和弯曲封板为绝缘硬质材料，上下两片所述边缘板为o型圆环薄板，所述弯曲封板连接两片边缘板的内环处，所述边缘板与弯曲封板构成横截面为u型，所述导线缠绕在边缘板与弯曲封板构成的u型框内部。
9.进一步地，所述边缘板和弯曲封板采用环氧树脂，所述u型框在径向和垂直方向上限制导线位移。
10.进一步地，所述第一绝缘子数量为n个，所述第二绝缘子数量为n-个，所述线圈组合数量为m个，m小于n-，m为大于的正整数。
11.进一步地，所述引拔棒的两端各设置有一个电磁屏蔽罩。
12.进一步地，所述伞裙为绝缘橡胶材料，所述伞裙通过螺栓与上部的边缘板。
13.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
14.本发明改变线圈与复合绝缘子的连接方式，通过三个相同结构的卡箍主体组合起来在绝缘子处于任意空间位置都可方便安装拆除，使在空间受限位置安装无线电能传输装置成为可能，卡箍的上下方由锁紧环固定，在安装和拆除过程中这样的结构更方便。
15.本发明通过拆卸卡箍调整距离，因为伞裙的内环半径比第一绝缘子半径要大，在卡箍拆下的前提下伞裙可沿复合绝缘子轴向移动进而实现距离的调整，从而可以使线圈间的距离得到调整，让线圈工作在临界耦合点位置。系统的传输效率会进一步提高。线圈距离可调让系统的兼容性更强。
16.本发明中应用在高压线路上，伞裙与卡箍结合形式为了增加爬电距离，防止因爬电距离过小而导致电压击穿。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明主视图。
19.图2为本发明俯视图。
20.图3为本发明凸台位置示意图。
21.图4为本发明卡箍剖面图。
22.图5为本发明伞裙主视图。
23.图6为本发明伞裙俯视图。
24.图7为本发明卡箍与伞裙连接图。
25.图8为本发明伞裙与线圈连接图。
26.图9为本发明线圈剖面图。
27.图10为本发明电磁屏蔽罩示意图。
28.图中：1、第一绝缘子；2、第二绝缘子；3、引拔棒；4、线圈组合；41、边缘板；42、导线；43、弯曲封板；5、卡箍；51、卡箍主体；52、凸台；53、卡槽；6、伞裙；7、锁紧环；8、引拔棒套；9、电磁屏蔽罩。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅
仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
32.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
35.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.如图1-10所示，本发明提供了一种线圈与复合绝缘子的新型连接结构，包括引拔棒3和交替设置于引拔棒3上的若干个第一绝缘子1和第二绝缘子2，每个绝缘子的中心处均设有中心孔。所述引拔棒3的两端各设置有一个电磁屏蔽罩9，用于屏蔽无线电能传输装置对外界的电磁干扰。所述第一绝缘子1数量为n个，所述第二绝缘子2数量为n-1个，所述线圈组合4数量为m个，m小于n-1，m为大于2的正整数。所述第一绝缘子1的直径大于所述第二绝缘子2的直径，所述引拔棒3外设置有引拔棒套8，所述引拔棒套8外设置有若干个传能装置，所述传能装置包括卡箍5、锁紧环7、伞裙6和线圈组合4，所述锁紧环7是带有螺丝松紧弹性
锁紧装置，在锁紧卡槽53或松开卡槽53更加方便。线圈组合4为圆环形，将磁场能量转换为电能的转化率较高。所述线圈组合4包括上下两片边缘板41、导线42和弯曲封板43。所述边缘板41和弯曲封板43为绝缘硬质材料，上下两片所述边缘板41为o型圆环薄板，所述弯曲封板43连接两片边缘板41的内环处，所述边缘板41与弯曲封板43构成横截面为u型，所述导线42缠绕在边缘板41与弯曲封板43构成的u型框内部。所述边缘板41和弯曲封板43采用环氧树脂，所述u型框在径向和垂直方向上限制导线位移。所述卡箍5内壁与第一绝缘子1或第二绝缘子2的上表面紧贴，所述卡箍5上方与锁紧环7相连，所述卡箍5的远心端与伞裙6的近心端相连，所述伞裙6的远心端与线圈组合4的上部相连。所述伞裙6为绝缘橡胶材料，所述伞裙6通过螺栓与上部的边缘板41。伞裙6不仅可以减少雨水、积雪对线圈的损害，更重要的是它是为了增加爬电距离。以免因爬电距离短造成电压击穿；所述卡箍5包括若干片组成伞状的卡箍主体51，每两片卡箍主体51的重合缝隙上方设置有一个凸台52，所述卡箍主体51上端设置有卡槽53，所述卡槽53与锁紧环7相连。所述卡箍5的卡箍主体51是120
°
的伞状结构；卡箍主体51的内部结构与绝缘子1或2外形完全贴合，三个卡箍组合起来把绝缘子包裹起来。在卡箍主体51上逆时针一侧有凸台52，凸台52把相邻卡箍主体51重合缝隙遮盖住，防止雨水进入绝缘子，所述凸台52是关于重合线对称的结构；所述卡箍5的材料为硅橡胶，卡箍5的远心端与伞裙6近心端通过螺栓连接，这样的结构使卡箍5的远心端由伞裙6的结构固定，在卡箍5上下方各有有一个卡槽53，锁紧环7置于卡槽53，收紧锁紧环7使三个卡箍5贴合的更加紧密，并且使卡箍5固定在绝缘子与引拔棒套8上；玻璃纤维环氧树脂制成的引拔棒3和卡箍5结构强度除了能满足自身和外力作用的要求，还能够满足多个传输装置的重量和传输装置所受到的外力作用的要求；在制作引拔棒3时，适当增加引拔棒3的轴径，增强抗摆动的能力。在制作卡箍5的过程中，可以在应力集中的卡槽53处增加厚度，以增加卡箍5承受伞裙6以及线圈组合4重量的能力；
37.本发明改变线圈与复合绝缘子的连接方式，通过三个相同结构的卡箍组合起来在绝缘子处于任意空间位置都可方便安装拆除，使在空间受限位置安装无线电能传输装置成为可能，卡箍的上方由锁紧环固定，在安装和拆除过程中这样的结构更方便。本发明可以使线圈间的距离得到调整，让线圈工作在临界耦合点位置。系统的传输效率会进一步提高。线圈距离可调让系统的兼容性更强。
38.本发明中应用在高压线路上，伞裙与卡箍结合形式为了增加爬电距离，防止因爬电距离过小而导致电压击穿。适用于为高压线路的铁塔上、高压母线上或者其他设备上的智能电力设备供电。
39.线圈组合4与电力设备电气连接，通过线圈组合4在高频变化的磁场中产生感应电动势的原理，将磁能转化为电能，利用法拉第电磁感应定律，利用无线电能传输装置将高压侧电能传递给低压侧供在线监测设备使用。
40.本发明所述的绝缘子与线圈新型连接结构，主要用于高压线路的电能传输，引拔棒3的两端分别固定在高压线路的高压测和低压测，固定方式为采用夹具进行固定。产生的电能传输方式分为四种，分别为高压-高压，高压-低压，低压-高压，低压-低压。高压传输装置放在前者侧，用电设备放在后者侧。
41.在需要拆卸时，先拆卡箍5上下两端锁紧环7，再拆卡箍5与伞裙6连接螺栓,托举线圈4及伞裙6，再取下卡箍5使其与绝缘子分离，因伞裙6近心端内径大于第一绝缘子，沿着引
拔棒轴向移动伞裙6及线圈4从而达到改变线圈距离的效果
42.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。