[發明專利]以超級電容器儲電充電的接觸式輸電線路綜合監測系統

無效

• 申請號: 201210477427.1
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102944264A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 張健
• 申請（專利權）人: 張健
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;H02J7/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本發明涉及一種輸電線路綜合監測系統，尤其是一種以超級電容器儲電充電的接觸式輸電線路綜合監測系統。適用于電力監測技術領域。?

背景技術

我國幅員遼闊，供電區域范圍廣，至2005年，我國已建成投運220kv線路16.1萬公里，500kv線路近5.5萬公里。對交叉跨越、自然災害區域等地的線路危險點的觀察又是必不可少的，目前大多情況仍采用的是定期人工巡視手段，一般巡視周期為一個月，巡視期外線路及周邊的環境情況是不得而知的，這就為輸電線路的運行埋下了巨大的安全隱患。

現有技術中將輸電線現場信息傳輸到地面監控中心，同時收集對微氣象條件的監測（如溫濕度、風速、風向、雨雪以及氣壓等），實現對高壓線路現場和環境參數的全天候監測，使管理人員可及時了解現場信息，從而有效地減少由于導線覆冰、洪水、電力線、通道樹木長高、導線懸掛異物、線路周圍建筑施工、塔材被盜等因素引起的電力線路事故。

然而，對于變電站、輸配電線路的狀態進行在線監測，高壓側電子設備的電源供給問題成為阻礙該技術發展的一大障礙。目前應用較多的高壓側供電方式主要包括：蓄電池供電、電容分壓取電與激光取電，以及太陽能供電等。對于蓄電池供電，由于常規在野外的壽命一般為二年，要定期更換蓄電池而造成維護困難，而對于太陽能供電來說，由于目前的太陽能在長時間的陰雨天氣，其續航能力得不到保障。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、制造方便的以超級電容器儲電充電的接觸式輸電線路綜合監測系統，實時監測輸電線狀態，并延長儲能元件及其它元器件的使用壽命，降低維護更換的運行維護成本。?

本發明所采用的技術方案是：以超級電容器儲電充電的接觸式輸電線路綜合監測系統，其特征在于：該系統包括輸電線安裝部分和鐵塔安裝部分，其中：

輸電線安裝部分為輸電線路綜合監測裝置，該裝置包括殼體，殼體外側安裝太陽能電池板，該殼體頂部安裝高壓電磁感應取電器，取電器上設置監測傳感器；所述殼體內部設有一層隔熱材料層，形成保溫腔體，腔體內安裝電子制冷器，制冷器內安裝超級電容器組、單片機、無線通信模塊或ZigBee模塊和充電控制器；所述太陽能電池板和高壓電磁感應取電器經充電控制器為超級電容器組充電，該超級電容器組為單片機、無線通信模塊或ZigBee模塊和監測傳感器供電，高壓電磁感應取電器直接為電子制冷器供電，單片機采樣監測傳感器信號并由無線通信模塊或ZigBee模塊發送；

鐵塔安裝部分包括無線通信接收模塊或ZigBee接收模塊以及GPRS/GSM移動通訊模塊，無線通信接收模塊或ZigBee接收模塊接收所述無線通信模塊或ZigBee模塊發出的信號，并經GPRS/GSM移動通訊模塊發送至地面監控中心。

所述超級電容器組由若干個超級電容器串接而成，所述超級電容器為雙電層超級電容器或是電化學超級電容器，容量為超過1法拉以上，所述電化學超級電容器為金屬氧化物電容器、導電聚合物超級電容器或混合型超級電容器。

每個超級電容器上均接有均壓保護電路，所述均壓保護電路為由電壓比較器電路或由TL431實現的電路或由高增益放大器驅動互補射極跟隨器所組成的動態均壓保護電路。

所述高壓電磁感應取電器為一種羅氏線圈原理結構的電流互感器，以輸電線充當電流互感器的一次側線圈，在電流互感器的二次感應出電能，對其進行整流濾波處理實現隔離穩壓輸出。

所述監測傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、風速風向傳感器、加速度傳感器、角度傳感器和測距傳感器。

所述充電控制器為精準電壓控制元件KA431和DC/DC升壓模塊構成的充電控制電路。

所述輸電線路綜合監測裝置通過設于高壓電磁感應取電器上的可帶電安裝的夾具固定在輸電線上。

所述電子制冷器散熱板置于殼體底部。?