专利名称：一种电力线路感应供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力供电电源装置，尤其涉及一种电力线路感应供电装置。
背景技术：
高压输电线路的安全与稳定运行是电力企业生产的基本要求。随着智能电网技术的推广应用，工作在高压输电线路上的在线监测设备越来越多，这些设备的可靠供电一直是困扰电力行业的技术问题。工作在高压输电线路上的在线监测设备电源要求免维护、体积小、重量轻，而且不能接地。还需要不受高压电磁场的干扰。目前业内急需一种具有取电便利、不受气候和电磁场影响、使用寿命长、无需停电安装等特点的电源装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电力线路感应供电装置，它安装在高压导线上，利用电磁感应原理，通过取电线圈从高压母线或线路上感应交流电压，然后输出到电源变换电路，经处理后给储能元件充电。经过储能稳压后的直流电源通过防水端子输出给其他在线监测设备供电。本装置提供全天候稳定可靠供电，长期免维护运行。为实现上述目的，本实用新型设计了一种电力线路感应供电装置，由静合磁环
(1);动合磁环(2);连轴栓(3);弹簧(4);感应线圈(6);外壳(7);电源变换板(8);保护和储能元件(9);防水端子(10);填充树脂(11)组成。静合磁环(I)和动合磁环(2)是一对半方形组件，由高导磁材料加工制成。外层经抛光处理。它们组合在一起形成一个完整的闭合方形磁环。进一步地，静合磁坏(I)嵌入式安装到装置外壳(7)开口的上部，两端用螺丝固定。进一步地，动合磁环(2)下部带一个隔板，与动合磁环(2)的上边平行，长度为动合磁环(2)上部的四分之三。进一步地，动合磁环⑵的上部长度与静合磁环(I)的下边长度相等，动合磁环
(2)的左边长度为静合磁环(I)的左边长度的二分之一。连轴栓(3)设计用来连接动合磁环(2)与静合磁环(I)。它由不锈钢材料制成，夕卜部装有等直径的弹簧(4)。进一步地，弹簧(4)的两个引出端分别顶在动合磁环(2)和静合磁环(I)的内壁。通过弹簧(4)的弹力将动合磁环(2)与静合磁环(I)紧紧连接成闭合方形。形成完整磁回路。进一步地，感应线圈(6)紧密缠绕在静合磁环(I)的下边，选用高强度聚氨酯超微漆包线，线径直径为O. I O. 2mm的金属线芯，金属线芯外表面涂覆有温度级数为180 200级的聚氨酯涂层。缠绕成7500 16500匝紧密的规则线圈。两个出线抽头接到电源变换板⑶上。进一步地，电源变换板(8)采用高效微功耗器件设计，SMT表面贴片安装，保证体积小，能效高。电源变换板(8)用来把来自感应线圈(6)的600 3000V宽范围电压进行电压/电流变换，变成低压大电流。为后续储能元件充电和电源输出。进一步地，保护和储能元件(9)是本装置的末端部分，保护元件采用自动限流电路，当输出负载过大或短路时自动切断输出，保护本装置。储能元件(9)采用超级电容器，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，超级电容器将 会开路而不致损坏器件，同时，超级电容器可进行不限流充电，是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件，满足瞬间大功率供电要求。进一步地，防水端子(10)安装在外壳(7)的底端，将保护和储能元件(9)输出的电源引出。进一步地，外壳(7)采用ABS材料注塑而成，上部敞口前后面上部开有凹槽，便于装在导线上固定导线。进一步地，填充树脂(11)是绝缘液体复合材料，当上述由静合磁环(I);感应线圈
(6);外壳(7);电源变换板⑶；保护和储能元件(9);防水端子(10)按照图I所示的位置安装固定并调试好后，将填充树脂(11)倒入外壳(7)，把静合磁环(I);感应线圈(6);外壳
(7);电源变换板⑶；保护和储能元件(9);防水端子(10)完全覆盖并浇注成与外壳(7)—体。保证绝缘和防水性。本装置的特点是取电磁环为方形开合式，可以直接卡接在高压线路上，方便安装，无须断开一次高压输电线路，并且直接从高压母线或线路上感应交流电压，然后经过电能变换后输出直流电能。从而实现了为高压输电线路监测设备长期稳定可靠供电。应用本实用新型的技术方案，可以实现不停电安装，方法是由带电作业人员携带本装置到输电线路上，将本装置动合磁环(2)拉开到图2所示的位置，然后把高压线路导线
(5)从开口端移近外壳(7)的凹槽。由弹簧(4)自动复位动合磁环(2)到与静合磁环(I)完全闭合的位置，动合磁环(2)的下挡板压主高压线路导线(5)，从而完成带电安装。有效避免因为安装需要停电给供电部门带来的损失。应用本实用新型的技术方案，可以将一些输电线路在线监测传感器和无线通讯模块集成在外壳(7)内，实现完整的电网线路参数传感器。应用本实用新型的技术方案，实现了导线供电装置的小型化，整个装置的体积为80mmX80mmX100mm,重量小于 450 克。除了上面所描述的目的、特征和优点外，本实用新型还有其他的目的、特征和优点，下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
图I为一种电力线路感应供电装置的结构图图2为一种电力线路感应供电装置的安装示意图3 —种电力线路感应供电装置的优选实施例示意图其中(I)静合磁环；(2)动合磁环；(3)连轴栓；(4)弹簧；(5)导线；(6)感应线圈；(7)外壳；⑶电源变换板；(9)保护和储能元件；(10)防水端子；(11)填充树脂。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细的说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同实施方式。下面结合图I、图2和图3以及实施例予以说明。图I给出了本实用新型的结构示意图。在图I中，表示本实施例高压线路感应供电装置由静合磁环⑴；动合磁环⑵；连轴栓⑶；弹簧⑷；感应线圈(6);外壳(7);电源变换板(8);保护和储能元件(9);防水端子(10);填充树脂(11)组成。在本实施例中，所述的静合磁环(I);动合磁环(2)采用钕铁硼稀土永磁材料制作，专用模具成型并表面钝化处理，无锐角和毛刺。所述的连轴栓(3)和弹簧(4)由316不锈钢材料制成，由二者将上面所述的静合磁环(I)、动合磁环(2)相连。在弹簧(4)的弹力下，静合磁环(I)、动合磁环(2)紧密结合成一个方形完整磁环，当本装置按照图2所示安装到高压导线(5)上时，根据电磁感应原 理，在感应线圈(6)上将产生电能量。所述的感应线圈(6)用来产生耦合能量，匝数越多耦合能量越大，但是受线径和绝缘性能制约，兼顾体积和输出能量两方面。在本实施例中优选高强度聚氨酯超微漆包线，.线径直径为O. Imm的铜线芯，铜芯外表面涂覆有温度级数为200级的聚氨酯涂层。缠绕成1200匝紧密的规则线圈。两端输出抽头做绝缘和加固处理，避免拉扯断线。所述的电源变换板⑶完成将宽范围不稳定高压小电流交流，变换成稳定低压大电流直流电源的功能。在本优选实施例中采用NH10-VS05模块，输入直流高达1000V，输出5V/3A。在电源变换板(8)的输入端安装自恢复保险丝JK6和压敏电阻MYN20，用于保护本
>j-U ρ α装直。所述的保护和储能元件(9)完成两个作用，其一是输出短路保护，在本实施例中优选采用UC3842芯片，SMT封装。实现对本装置的输出保护。储能元件选用EMHSR-OIC5，由10只并联而成，平时接受电源变换板(8)充电，在输电线路导线(5)停电时，放电输出直流电源。本实施例的防水端子(10)用来将本装置电源输出引出给其他在线监测装置使用。优选Mizu-P25微型防水连接器所述的填充树脂(11)是密封成型的关键原料，决定着装置的防水和绝缘防腐性能。在本实施例中优选昭和电工的FA系列专用填充材料。由于在本实施例中采用新型超级电容为储能元件，具有可在无负载电阻情况下直接充电和进行不限流充电，可满足瞬间大功率供电要求。本装置工作时，由于高压线路电流变化范围较大，在正常的电流变化范围内，感应线圈(6)直接感应出交流电压，经过前端冲击保护电路、电源变换电路后输出直流电，为后端设备提供足够的电源能量。当高压线路电流较小，感应出的电能不能满足后端设备的需要时，储能元件(9)开始放电，代替感应取电装置输出稳定电能。当高压线路电流较大，感应出的电能大大超过电源输出的需要时，此时通过电源转换板(8)上的电压取样和保护电路来保证输出电压恒定，同时通过给超级电容充电储能，以便在感应取电电能不足时使用。当高压线路发生短路故障时暂态电流可能达到上千安，会在感应线圈中产生冲击电流，但在经过前端冲击保护电路以及限幅保护后，完全可以将输入到模块的电压值稳定到允许电压以内，保证了输出电源的稳定可靠。从以上描述中可以看出，本实用新型上述实施例实现以下技术效果优选地，本实施例采用的材料性能优越，整机紧凑小巧，绝缘密封性好，进一步满足户外现场安装要求和使用需要。本实用新型采用独特的方形开口磁环设计，有效解决了取能效率高和带电安装的技术难题。以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本专利，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改变化。凡在本专利的精神和原则内，所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围以内。·
权利要求1.一种电力线路感应供电装置，其特征在于，由静合磁环(I);动合磁环(2);连轴栓(3);弹簧⑷；感应线圈(6);外壳(7);电源变换板⑶；保护和储能元件(9);防水端子(10);填充树脂(11)组成。
2.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于取电磁环由静合磁环(I)和动合磁环(2)组成，并且静合磁环(I)和动合磁环(2)是一对半方形组件。
3.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于动合磁环(2)下部带一个隔板，与动合磁环(2)的上边平行，长度为动合磁环(2)上部的四分之三。
4.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于动合磁环(2)的上部长度与静合磁环(I)的下边长度相等，动合磁环(2)的左边长度为静合磁环(I)的左边长度的二分之
5.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于磁环设计成为方形开合式结构，可以直接安装卡在高压线路上，无须断开输电线路导线。
6.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于储能元件选用高强度聚氨酯超微漆包线，线径直径为O. I O. 2mm的金属线芯，金属线芯外表面涂覆有温度级数为180 200级的聚氨酯涂层，缠绕成7500 16500匝紧密的规则线圈。
7.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于本装置可以带电直接安装在高压线路上，无须停电。
8.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于采用十只超级电容器并联作为储能元件。
9.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于外壳(7)采用ABS材料注塑而成，上部敞口前后面上部开有凹槽。
10.根据权利要求I所述的电力线路感应供电装置，其特征在于填充树脂(11)将静合磁环⑴；感应线圈(6);电源变换板⑶；保护和储能元件(9);防水端子(10)与外壳(7)浇注成一体。
专利摘要本实用新型公开了一种电力线路感应供电装置。采用超级电容器作为储能元件，取能元件选用0.1～0.2mm超细聚氨酯绝缘漆包线绕制成7500-16500匝线圈，磁环设计成为方形开合式结构，高效节能，可以带电安装到高压线路上。利用电磁感应原理，通过感应线圈从高压母线或线路上感应交流电压，然后经过电源变换后输出直流电源。本装置不受线路分布电容、励磁涌流、高次谐波、电流波动的影响，可免维护长期可靠工作。本实用新型采用专用高效互感器技术和特殊能源转换电路，有效解决了目前感应取电装置的高压隔离和电压供电不稳的难题，为高压线路在线监测设备提供可靠稳定的电源，对智能电网建设、保障安全生产等方面具有积极的意义。
文档编号H02J17/00GK202586511SQ20122004400
公开日2012年12月5日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者吴湘黔, 黄 良, 杨佳鹏, 黄欢, 赵小鱼, 凌忠祥, 张凤国 申请人:吴湘黔, 黄 良, 杨佳鹏