一種用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于架空高壓的輸電線路的感應(yīng)供電裝置，尤其是將架空高壓的輸電線路周圍的磁能轉(zhuǎn)換為電能，并對(duì)電池進(jìn)行充電和直接為外接在線監(jiān)測(cè)設(shè)備供電的感應(yīng)供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上面積第三大的國(guó)家，能源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，東部地區(qū)對(duì)電能的消耗巨大，需要通過(guò)高壓輸電線路從西部輸送電能。因此，輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，一旦輸電線路出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致大面積的停電事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。以往，通過(guò)定期檢修輸電線路來(lái)保證其安全。隨著電網(wǎng)建設(shè)的加速和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，定期檢修消耗巨大的人力、物力、財(cái)力，已不適應(yīng)當(dāng)前需求，對(duì)輸電線路的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備能很好的預(yù)防和減少了事故的發(fā)生，提高了電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。安裝在輸電線路上的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備可以完成環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、線路微風(fēng)振動(dòng)、舞動(dòng)等信息檢測(cè)，并通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送數(shù)據(jù)。但是監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電問(wèn)題困擾著其穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。
[0003]目前掛接在高壓輸電線路上的監(jiān)測(cè)設(shè)備主要采用如下供電方式，互感取電，電池供電，太陽(yáng)能供電。上述供電方法存在以下弊端:1)單獨(dú)采用互感取電的供電方式，當(dāng)導(dǎo)線上無(wú)交流電流流過(guò)時(shí)，無(wú)法供電。2)單獨(dú)采用電池供電的方式，不能用于功耗較大設(shè)備，輸電線路上的巡檢或帶電作業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備是由蓄電池供電。在以上儀器或設(shè)備中，由于電池容量的限制，每工作一段時(shí)間，需要人工帶電作業(yè)更換新電池，這不僅極大地增加了儀器設(shè)備的非工作時(shí)間，也增加了帶電作業(yè)工作量及其潛在的人身安全隱患。為了延長(zhǎng)這些監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作時(shí)間，就必須增加能源的容量，從而導(dǎo)致儀器設(shè)備重量的大幅度增加，也就限制了這些監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用。由于缺乏能源的在線補(bǔ)給設(shè)備使得這些監(jiān)測(cè)設(shè)備在輸電線路上的應(yīng)用受到了極大限制。3)采用太陽(yáng)能供電的方式，由于太陽(yáng)能光電極的極板不可折性和方向性，為保證發(fā)電量在實(shí)際運(yùn)用中要用兩塊太陽(yáng)能光電極的極板，且要把兩塊太陽(yáng)能光電極的極板嵌入到設(shè)備裝置中，使得整個(gè)設(shè)備裝置體積很大，重量重，不方便安裝，另外，太陽(yáng)能蓄電池的供電方式成本太高，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候供電。
[0004]因此，為提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平，加快高壓線路監(jiān)測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，迫切需要解決高壓輸電線路在線電能供給問(wèn)題。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，名稱為用于架空高壓輸電導(dǎo)線的感應(yīng)取電裝置的專利文獻(xiàn)200410061314.9公開(kāi)了一種取點(diǎn)裝置，其利用電流互感器原理從高壓輸電導(dǎo)線上獲取電能，但是該技術(shù)在輸電線路空載時(shí)的輸出功率，并且在輸電線路負(fù)荷電流較大時(shí)，取電裝置發(fā)熱嚴(yán)重。另外，該文獻(xiàn)的磁芯是閉合設(shè)置的，安裝不方便且由于形成方式為組合結(jié)構(gòu)，磁芯容易損壞，不利于在高壓輸電線路環(huán)境下使用。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，名稱為高壓線路感應(yīng)取電裝置的專利文獻(xiàn)200910309627公開(kāi)了一種供電裝置，其包括連接所述DC/DC模塊和穩(wěn)壓輸出模塊的電源管理模塊，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)所述高壓輸電線路的感應(yīng)電流并動(dòng)態(tài)調(diào)整輸入到所述DC/DC模塊的電流和電壓使得輸出功率等于系統(tǒng)所需功率。雖然該裝置克服了空載發(fā)熱問(wèn)題但其同樣沒(méi)有克服組合形成的磁芯容易損壞的問(wèn)題，不利于在高壓輸電線路環(huán)境下使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置，解決了供電裝置在高低溫、大電流、高電壓、強(qiáng)輻射環(huán)境條件下，工作不穩(wěn)定、提供功率不能夠滿足監(jiān)測(cè)設(shè)備正常工作的問(wèn)題，以及供電裝置與監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的高壓隔離和供電裝置自身的安裝問(wèn)題和耐用性問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案提供了一種用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置。該供電裝置包括開(kāi)環(huán)電流互感器、整流濾波電路、電流取能電路、過(guò)壓保護(hù)電路、電池充放電電路和監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0009]環(huán)繞在輸電線路上的開(kāi)環(huán)電流互感器包括開(kāi)環(huán)式磁芯和纏繞在所述磁芯上的互感線圈組，所述互感線圈組輸出電流。
[0010]整流濾波電路包括整流橋和濾波電路，所述整流橋的第二、第三腳位連接所述互感線圈組的兩端并將輸入的交流電整流成直流電，所述整流橋的第四腳位連接所述過(guò)壓保護(hù)電路，所述整流橋的第一腳位、第四腳位連接所述濾波電路的兩端。
[0011]電流取能電路包括調(diào)壓芯片和DC/DC電路，所述調(diào)壓芯片將濾波電路輸出的電壓調(diào)整到第一預(yù)定值，連接所述調(diào)壓芯片的所述DC/DC電路進(jìn)一步將電流控制在第二預(yù)定值。
[0012]一端連接所述整流橋的第四腳位的所述過(guò)壓保護(hù)電路另一端連接所述DC/DC電路的直流輸出端，當(dāng)電壓超出第三預(yù)定值，所述過(guò)壓保護(hù)電路提供電路保護(hù)。
[0013]連接DC/DC電路的電池充放電電路包括第一二極管、第二二極管和第三二極管，當(dāng)電流取能電路的電壓處于第一預(yù)定值時(shí)，通過(guò)第一二極管給電池充電，通過(guò)第二二極管給監(jiān)測(cè)設(shè)備供電，當(dāng)電流取能電路的電壓小于第一預(yù)定值時(shí)，第一二極管防止電流倒流，電池通過(guò)第三二極管給監(jiān)測(cè)設(shè)備供電。
[0014]優(yōu)選地，所述開(kāi)環(huán)電流互感器設(shè)有由工程塑料支承的保持件保持在輸電線路上。
[0015]更優(yōu)選地，所述電流取能電路設(shè)有一端連接調(diào)壓芯片輸出端和另一端連接DC/DC電路的輸出端的電壓和電流檢測(cè)電路。
[0016]優(yōu)選地，當(dāng)輸電線路通過(guò)的電流處于200A到7500A時(shí)，所述開(kāi)環(huán)電流互感器啟動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，所述整流濾波電路進(jìn)一步在所述互感線圈組的兩端連接用于防止雷擊或浪涌電流產(chǎn)生高壓損壞的TVS瞬態(tài)抑制二極管。
[0018]優(yōu)選地，所述調(diào)壓芯片為L(zhǎng)M2576-ADJ芯片，其中，所述第一預(yù)定值為5伏特。
[0019]優(yōu)選地，DC/DC電路將電流的第二預(yù)定值控制在3A，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第三預(yù)定值為30伏特。
[0020]優(yōu)選地，所述開(kāi)環(huán)磁芯采用非晶鐵心或硅鋼片。
[0021]優(yōu)選地，所述電池為可充電的鋰電池。
[0022]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，開(kāi)環(huán)電流互感器的結(jié)構(gòu)、磁芯材質(zhì)的選擇、互感線圈組匝數(shù)的調(diào)整均有利于在高壓輸電線路環(huán)境下長(zhǎng)期使用，提高本實(shí)用新型的耐用性和可靠性。另外，電池充放電電路，實(shí)現(xiàn)了在電流互感器互感電能不足時(shí)，自動(dòng)切換，使得供電更加可靠，保證監(jiān)測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行。本實(shí)用新型的有益效果還在于:
[0023](I)電流互感器采用開(kāi)環(huán)式設(shè)計(jì)，安裝方便，解決了閉合式互感器在輸電線路上無(wú)法安裝或安裝不方便以及安裝不可靠的問(wèn)題，提高了耐用性和可靠性。
[0024](2)輸入電流的范圍比較寬，適合200A-7500A，輸出電壓可為直流5V，功率為
0-2ffo
[0025](3)電流互感器帶防止沖擊的過(guò)壓保護(hù)電路，并保持穩(wěn)壓輸出。
[0026](4)電池充放電電路，在高壓側(cè)輸入電流正常時(shí)時(shí)，對(duì)電池進(jìn)行充電，當(dāng)高壓側(cè)輸入電流不足時(shí)，通過(guò)電池為設(shè)備供電，保證設(shè)備的正常工作。
[0027](5)有效的解決了輸電線路監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的電路不意圖。
[0030]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的電路不意圖。
[0033]其中，I為開(kāi)環(huán)電流互感器、2為整流濾波電路、3為電流取能電路、4為電池充放電電路、5為輸電線路、6為開(kāi)環(huán)磁芯、7為互感線圈組、8為整流橋、9為濾波電路、10為過(guò)壓保護(hù)電路、11為調(diào)壓芯片、12為DC/DC電路、13為監(jiān)測(cè)設(shè)備、14為電池、15為保持件、16為電壓和電流檢測(cè)電路、17為T(mén)VS瞬態(tài)抑制二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋。
[0035]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的用于輸電線路在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電裝置包括開(kāi)環(huán)電流互感器1、整流濾波電路2、電流取能電路3、過(guò)壓保護(hù)電路10、電池充放電電路4和監(jiān)測(cè)設(shè)備13。