专利名称：微功耗分布电容取电高压监控设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压监控设备，具体为一种微功耗分布电容取电高压监控设备。
背景技术：
随着国家智能电网推广和实施，对原电网中大量的设备状态，如电压、电流、温湿度、谐波等参数需实时监控，且需要实时反馈给局端，便于整网管理和及时发现故障隐患，建成坚强的智能电网。但由于电网中大量存在的是高压设备和线路，如何监控高压设备和线路时，同时确保监控设备本身的安全是件很有挑战性的工作，特别是电压越高，高压防护成本就越高，监控的成本也就越高，对于整网推广监控的经济可行性是个巨大问题。现有技术中存在多种对电网高压区的监控方法，1.通过线缆给监控设备供电和获得数据，这种方式存在高压绝缘问题，高压电压越高，绝缘的难度越大，解决的成本也越高，体积也越大；2.采用带电池的无线终端设备，固定在高压设备或线路上，采用浮地技术，避免采用昂贵的高压防护措施，把监控数据通过无线传给低压的无线接收器，再通过无线接收器发送给电力局端系统；这种方式存在电池耗尽问题，电池提供的能量不是很大，电池本身存在自放电机理(即电池放在那里即使不用，电量也会逐渐减少)，电池寿命受温度影响很大(每增加10度化学反应也增加I倍)，处理好的话也只能工作3-5年，处理不好的话，只能工作半年左右；另外电池更换不方便，更换电池需要高压停电才能操作，对生产生活影响很大，对于有些特殊场合是不允许停电的，操作起来就更麻烦；3.为了解决电池供电问题，曾有人改成从高压线路上通过电流互感器耦合获得电源，但也存在以下缺陷:当高压线路无负载或负载很小时，电流也很小，这时通过电流互感器获得的电源无法支撑监控设备工作，故存在最小电流要求，小于最小电流时，监控设备无法工作
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种微功耗分布电容取电高压监控设备的技术方案。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于包括取电器件、整流模块、能量积累模块、电压比较模块和监控模块，整流模块输入端与取电器件相连，输出端经能量积累模块、电压比较模块与监控模块相连，监控模块通过自带无线发射模块将信号传输至电力局的无线接收模块。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件一端连接一相高压线，另一端与大地或其它相高压线构成分布电容。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件一端与一相高压线构成分布电容，另一端与大地或其它相高压线构成分布电容。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件为电阻、电容或电感。[0009]所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件两端分别连接设置金属上盖和金属下盖，金属上盖与金属下盖之间绝缘，金属上盖上表面设置凸起金属，凸起金属与一相高压线相连，金属下盖与大地或其它相高压线构成分布电容。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件两端分别连接设置金属上盖和金属下盖，金属上盖与金属下盖之间绝缘，金属上盖与一相高压线构成分布电容，金属下盖与大地或其它相闻压线构成分布电容。所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的能量积累模块采用电容储存能量。本实用新型彻底解决高压设备和线路的监控问题，电源来自分布电容上流过的电流，能量累积、电压比较后触发主电路工作，无电池免维护，设备可靠性高，成本低，设备上仅需增加几个常用的元器件来取电即可，与高压导线是否有电流没有关系，故不存在最小电流的要求。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是取电器件的结构示意图；图中:1_取电器件，2-整流模块，3-能量积累模块，4-电压比较模块，5-监控模块，6-金属上盖，7-金属下盖， 8-凸起金属。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明:微功耗分布电容取电高压监控设备，包括取电器件1、整流模块2、能量积累模块
3、电压比较模块4和监控模块5，整流模块2输入端与取电器件I相连，输出端经能量积累模块3、电压比较模块4与监控模块5相连，监控模块5通过自带无线发射模块将信号传输至电力局的无线接收模块。本实用新型的取电器件可以是电阻、电容、电感等任何电路元器件，只要交流电能从其流过，取电器件一端与高压导线直接接触，或通过分布电容耦合也可以(若是采用分布电容耦合的话，取电器件两端均需设计成大面积)，取电器件两端要设计成面积尽量大，这样可以增加与大地或其他相线的分布电容，这样能获得更大的电流。可以将取电器件与设备内部的印刷线路板或设备金属外壳相连接，这样可以借助印刷线路板或外壳获得更大的对地面积，增大分布电容，分布电容越大，取电器件上能获得的能量就越多。取电器件直接与一相高压线连接时，取电器件两端分别连接设置金属上盖6和金属下盖7，金属上盖6与金属下盖7之间绝缘，金属上盖6上表面设置凸起金属8，方便与高压线接触，凸起金属8与一相高压线相连，金属下盖7与大地或其它相高压线构成分布电容。取电器件两端均设置为分布电容时，取电器件两端分别连接设置金属上盖6和金属下盖7,金属上盖6与金属下盖7之间绝缘,金属上盖6与一相高压线构成分布电容,金属下盖7与大地或其它相闻压线构成分布电容。 在构成分布电容时，取电器件两端的端面积应当尽量大，这样可以增大分布电容，这样能获得更大的电流。高压导线与地或其它相线之间存在分布电容，由于电都是交流电，故分布电容上就会存在电流，本实用新型从流经分布电容的电流获取能量，通过一段时间累积，能量到一定程度后，触发监控设备工作，监控设备完成监控任务后，又进入休眠状态，等待下一次能量积累充足后再次触发工作。监控设备工作时，采用无线通讯方式与接收器对接，从而避免采用昂贵的高压绝缘方案。本实用新型的整流模块采用现有的常规整流即可，能量积累模块采用电容储存能量，电容电压会随着储存能量的增加而升高，因分布电容阻抗会比取电器件大3个数量级，故基本可以忽略取电器件对取电回路电流的影响，可以把取电回路看成是恒流源处理，这样这个恒流源对储能电容就是一个恒流充电，U=Q/C=It/C，对一个具体应用场景来说，分布电容值恒定，电流恒定，故储能电容上的电压与时间成线性关系，只要时间足够长，肯定能达到设备需要的电源电源要求；电压比较模块在检测到电压足够一次工作时，触发监控模块的主电路工作，主电路工作时其电流要大于充电电流，故可以规避储能电容电压一直上升的问题，只要储能电容电压高了，就启动主电路工作，将储能电容电压降下来，从而也实现广义的稳压功能，故线路无需再为主电路提供稳压功能器件。因取电器件获得的能量有限，要尽量减少主电路功耗，否则只能延长能量累积时间，因此在能量累积过程中，只有整流、储能、电压比较电路在工作，主电路处于休眠状态，这样可以减少能量消耗，加快储能过程。`
权利要求1.微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于包括取电器件、整流模块、能量积累模块、电压比较模块和监控模块，整流模块输入端与取电器件相连，输出端经能量积累模块、电压比较模块与监控模块相连，监控模块通过自带无线发射模块将信号传输至电力局的无线接收模块。
2.根据权利要求1所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件一端连接一相高压线，另一端与大地或其它相高压线构成分布电容。
3.根据权利要求1所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件一端与一相高压线构成分布电容，另一端与大地或其它相高压线构成分布电容。
4.根据权利要求1或2或3所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件为电阻、电容或电感。
5.根据权利要求2所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件两端分别连接设置金属上盖和金属下盖，金属上盖与金属下盖之间绝缘，金属上盖上表面设置凸起金属，凸起金属与一相高压线相连，金属下盖与大地或其它相高压线构成分布电容。
6.根据权利要求1或3所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的取电器件两端分别连接设置金属上盖和金属下盖，金属上盖与金属下盖之间绝缘，金属上盖与一相闻压线构成分布电容，金属下盖与大地或其它相闻压线构成分布电容。
7.根据权利要求1所述的微功耗分布电容取电高压监控设备，其特征在于所述的能量积累模块采用电容储存 能量。
专利摘要本实用新型涉及一种高压监控设备，具体为一种微功耗分布电容取电高压监控设备。其特征在于包括取电器件、整流模块、能量积累模块、电压比较模块和监控模块，取电器件一端连接一相高压线，另一端与大地或其它相高压线构成分布电容，整流模块输入端与取电器件相连，输出端经能量积累模块、电压比较模块与监控模块相连，监控模块通过自带无线发射模块将信号传输至电力局的无线接收模块。本实用新型彻底解决高压设备和线路的监控问题，电源来自分布电容上流过的电流，能量累积、电压比较后触发主电路工作，无电池免维护，设备可靠性高，成本低，设备上仅需增加几个常用的元器件来取电即可，与高压导线是否有电流没有关系，故不存在最小电流的要求。
文档编号H02N1/06GK203104333SQ20132006591
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者侯必艺 申请人:杭州时域电子科技有限公司