專利名稱：非接觸電場型感應(yīng)取電方法及取電裝置的制作方法
非接觸電場型感應(yīng)取電方法及取電裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提供了一種能夠在帶電導(dǎo)體附近利用電場感應(yīng)原理獲得電源的一種方法。
技術(shù)背景
隨著智能電網(wǎng)及狀態(tài)檢修的深入開展，電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測日益得到重視。設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的廣泛影響，為及時了解設(shè)備運行狀態(tài)起到了非常重要的作用。輸電線路作為電網(wǎng)的重要組成部分，其運行狀態(tài)監(jiān)測也尤為重要。由于輸電線路周圍往往沒有市電供應(yīng)，監(jiān)測裝置不能方便獲得工作所需的電源。
目前普遍采用蓄電池-太陽能電池板。也有很少廠家采用風(fēng)能和太陽能復(fù)合供電，但太陽能和風(fēng)能太多依賴天氣狀態(tài)，并且維護不便。也有利用通電導(dǎo)線周圍磁場取能的方式，但輸出受負荷影響較大，并且輸出能力一般不超過1W，僅適合允許直接掛在帶電導(dǎo)線上工作的個別的監(jiān)測裝置。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法及取電裝置，其目的解決以往的取電方式存在的方法不穩(wěn)定、維護不便和電量輸出能力低的問題。
技術(shù)方案本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于該方法的步驟如下a、用感應(yīng)電極板靠近線路導(dǎo)線，使感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容，利用該電容將輸電線路上的電能接收下來；b、應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，以適合一般電氣裝置的使用。
“a”步驟中感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線之間為一定的安全距離。
所述的安全距離在1米以上。
應(yīng)用在500千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于5米，而應(yīng)用在220千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于3米。
“b”步驟中感應(yīng)電極板傳遞過來的電流流經(jīng)阻抗變壓器一次繞組時，會在二次側(cè)感應(yīng)出電壓，合理設(shè)計參數(shù)，獲得適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源。
在“b”步驟的變壓器高壓側(cè)與感應(yīng)電極板之間串接一高阻抗值線圈，進一步提高獲得的電源。
、應(yīng)用上述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法的非接觸電場型感應(yīng)取電裝置，其特征在于該裝置包括感應(yīng)電極板和與感應(yīng)電極板通過導(dǎo)線連接的電源；在電源內(nèi)設(shè)置有高變比、高激磁阻抗變壓器，阻抗變壓器連接至感應(yīng)電極板。
阻抗變壓器與感應(yīng)電極板之間設(shè)置有高阻抗值線圈。
感應(yīng)電極板與電源之間的導(dǎo)線上還套有絕緣子。
優(yōu)點及效果本發(fā)明提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于該方法的步驟如下a、用感應(yīng)電極板靠近線路導(dǎo)線，使感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容，利用該電容將輸電線路上的電能接收下來；b、應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，以適合一般電氣裝置的使用。
另外，本發(fā)明還提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電裝置，該裝置包括感應(yīng)電極板和與感應(yīng)電極板通過導(dǎo)線連接的電源；在電源內(nèi)設(shè)置有高變比、高激磁阻抗變壓器，阻抗變壓器連接至感應(yīng)電極板。
本發(fā)明的方法用感應(yīng)電極板，與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容。利用該電容將輸電線路上的電能接收下來。感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線有一定的安全距離，不影響線路的安全運行，也方便自身的檢修維護。
本發(fā)明應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，從而更適合一般電氣裝置的使用。
本發(fā)明在變壓器高壓側(cè)與感應(yīng)極板之間串接一高阻抗值線圈，進一步提高獲得的電源。
綜上所述，本發(fā)明具有實施簡便，效果明顯的特點，很好的解決了以往的方法中存在的問題。


圖1為本發(fā)明的取電原理示意圖； 圖2為本發(fā)明的非接觸電場型感應(yīng)取電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明如圖ι所示為本發(fā)明的取電原理示意圖，圖中標(biāo)號1所示為輸電線路導(dǎo)線，2為感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線之間想成的電容，3為高阻抗值線圈，4為阻抗變壓器，5為負載。
本發(fā)明提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法，該方法的步驟如下a、用感應(yīng)電極板靠近線路導(dǎo)線，使感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容，利用該電容將輸電線路上的電能接收下來；b、應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，以適合一般電氣裝置的使用。
“a”步驟中感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線之間為一定的安全距離。
所述的安全距離在1米以上。
應(yīng)用在500千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于5米，而應(yīng)用在220千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于3米。
“b”步驟中感應(yīng)電極板傳遞過來的電流流經(jīng)阻抗變壓器一次繞組時，會在二次側(cè)感應(yīng)出電壓，合理設(shè)計參數(shù)，獲得適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源。
在“b”步驟的變壓器高壓側(cè)與感應(yīng)電極板之間串接一高阻抗值線圈，進一步提高獲得的電源。
本發(fā)明的工作原理是通過感應(yīng)極板與帶電導(dǎo)線夠成電容來獲取電壓的。該專利產(chǎn)品主要應(yīng)用500千伏和220千伏電壓系統(tǒng)。500千伏導(dǎo)線對地電壓為288千伏；220千伏導(dǎo)線對地電壓為127千伏。由于感應(yīng)極板與帶電導(dǎo)線距離一般要在1米以上，如500千伏至少要在5米以上，220千伏要在3米以上，經(jīng)現(xiàn)場實測得知，經(jīng)感應(yīng)極板(500mmX 1200mm)獲得的感應(yīng)電流1.2mA。
因此由感應(yīng)極板和帶電導(dǎo)線構(gòu)成的電源屬于高電壓、高內(nèi)阻的電壓源，由此電壓源轉(zhuǎn)換成電流源，可以近似等效為恒流源，當(dāng)負載阻抗即使成倍變化時，電流也基本不變。
為了提高取電功率，就需要在等效負載上獲得較大電壓和較大電流。由感應(yīng)極板所獲得的電流是容性的，在此回路中串聯(lián)一阻抗值為20兆歐姆電抗器(感抗值小于感應(yīng)極板與帶電導(dǎo)線的容抗值時)，就可減少回路的總阻抗，感應(yīng)電流值電流值提高到1.5mA;當(dāng)負載阻抗為10歐姆時，經(jīng)過一臺變比為3000的變壓器接入取電回路后，等效阻抗將達到90 兆歐姆以上(折算到高壓側(cè)的阻抗=低壓側(cè)阻抗X變比的平方，)。這樣，感應(yīng)電流在此負載上將會有很高的電壓。所以，加入電抗器和變壓器的可提高感應(yīng)取電的功率。由于變壓器激磁阻抗的存在，上述等效阻抗實際為10兆歐姆。
另外，如圖2所示，本發(fā)明還提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電裝置，該裝置包括感應(yīng)電極板6和與感應(yīng)電極板通過導(dǎo)線連接的電源8;在電源內(nèi)設(shè)置有高變比、高激磁阻抗變壓器，阻抗變壓器連接至感應(yīng)電極板。
阻抗變壓器與感應(yīng)電極板之間設(shè)置有高阻抗值線圈。該線圈進一步提高獲得的電源。感應(yīng)電極板與電源之間的導(dǎo)線上還套有絕緣子7。
本發(fā)明的取電技術(shù)中主要元件是感應(yīng)電極板和阻抗變壓器。感應(yīng)電極板與帶電導(dǎo)線之間形成一個電容。電容電流流經(jīng)阻抗變壓器一次繞組時，會在二次側(cè)感應(yīng)出電壓。合理設(shè)計參數(shù)，就可獲得適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源。
本發(fā)明可以穩(wěn)定的得到適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源，效果明顯，利于在電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于該方法的步驟如下a、用感應(yīng)電極板靠近線路導(dǎo)線，使感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容，利用該電容將輸電線路上的電能接收下來；b、應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，以適合一般電氣裝置的使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于“a”步驟中感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線之間為一定的安全距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于所述的安全距離在1米以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于應(yīng)用在500千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于5米，而應(yīng)用在220千伏電壓系統(tǒng)時，安全距離不小于3米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于“b”步驟中感應(yīng)電極板傳遞過來的電流流經(jīng)阻抗變壓器一次繞組時，會在二次側(cè)感應(yīng)出電壓，合理設(shè)計參數(shù)， 獲得適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于在“b”步驟的變壓器高壓側(cè)與感應(yīng)電極板之間串接一高阻抗值線圈，進一步提高獲得的電源。
7.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的非接觸電場型感應(yīng)取電方法的非接觸電場型感應(yīng)取電裝置， 其特征在于該裝置包括感應(yīng)電極板和與感應(yīng)電極板通過導(dǎo)線連接的電源；在電源內(nèi)設(shè)置有高變比、高激磁阻抗變壓器，阻抗變壓器連接至感應(yīng)電極板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非接觸電場型感應(yīng)取電裝置，其特征在于阻抗變壓器與感應(yīng)電極板之間設(shè)置有高阻抗值線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非接觸電場型感應(yīng)取電裝置，其特征在于感應(yīng)電極板與電源之間的導(dǎo)線上還套有絕緣子。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非接觸電場型感應(yīng)取電方法，其特征在于該方法的步驟如下a、用感應(yīng)電極板靠近線路導(dǎo)線，使感應(yīng)電極板與線路導(dǎo)線構(gòu)成電容，利用該電容將輸電線路上的電能接收下來；b、應(yīng)用一高變比、高激磁阻抗變壓器，將感應(yīng)電極板傳遞過來的高電壓、小電流電源轉(zhuǎn)變成低電壓、大電流電源，以適合一般電氣裝置的使用。本發(fā)明可以穩(wěn)定的得到適于監(jiān)測設(shè)備所需的工作電源，效果明顯，利于在電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號H02J17/00GK102522831SQ20111040597
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者孫艷鶴, 張幼明, 李樹陽, 趙鵬, 郭春志 申請人:西安同凱電子科技有限責(zé)任公司, 遼寧省電力有限公司沈陽超高壓分公司