[發(fā)明專利]一種基于輸電線路架空防雷地線的取電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410355851.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104124783A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊軍;徐立憲;楊小兵
• 申請（專利權(quán)）人: 成都厚明科技有限公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02G7/20
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)供電技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于輸電線路架空防雷地線的取電裝置。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力質(zhì)量即穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務(wù)的要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網(wǎng)運行安全性就顯得尤為重要。

目前遠距離高壓輸電線路所處的地理環(huán)境、氣候條件比較惡劣。而且由于高壓輸電線路所經(jīng)過的地方多是高山，因此對高壓輸電線路(以下簡稱輸電線路)的監(jiān)測在采用傳統(tǒng)的人工模式下就顯得十分困難。

為此，各超高壓輸電網(wǎng)局及電力公司一直在尋找有效的監(jiān)測管理手段，能夠?qū)旊娋€路進行有效的監(jiān)測，以提高輸電線路運行安全性、可靠性。

目前在一些電力公司采用了一些自動化監(jiān)測手段，也收到了一定的效果。以目前國內(nèi)現(xiàn)有的輸電線路在線監(jiān)測產(chǎn)品來看，大多采用的是光伏電池加蓄電池的供電方案，此方案的優(yōu)點是直接使用光能，無需考慮從輸電線路取電。但是目前通過一些地方的使用，這種方案也暴露出不少問題，最主要表現(xiàn)在幾個方面：

◆可靠性不好，不少裝置安裝后工作半年左右電源系統(tǒng)就出現(xiàn)故障，這些故障主要是由于目前用蓄電池的工作溫度范圍有限，長期暴露在野外環(huán)境使得蓄電池的壽命大大降低；

◆電源系統(tǒng)工作狀態(tài)受外界環(huán)境影響大，在陰雨天或光伏板覆冰覆灰的情況下，光伏板的取能效率很低，并且在夜晚其取電效率幾乎為零，而且在國內(nèi)很多地方光伏板冬季幾乎取不到能；

◆是使用光伏板和蓄電池成本太高，不便于推廣使用；

◆安裝相對復雜，現(xiàn)場施工難度和施工量相對較大。

因此，如何可靠經(jīng)濟地通過輸電線路本身獲得在線監(jiān)測產(chǎn)品工作所需的電能，對于輸電線路在線監(jiān)測產(chǎn)品的穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

輸電線路在進行電能輸送時，導線上的交變電流會在空間產(chǎn)生交變磁場，會在輸電線路架空防雷地線上產(chǎn)生感應電流。

在現(xiàn)有技術(shù)中，如2013年10月30日授權(quán)公告的、授權(quán)公告號為CN203261129U、名稱為“高壓架空輸電線路絕緣地線取電裝置”的中國實用新型專利公布了一種基于交變磁場產(chǎn)生感應電流進行取電的裝置，其原理圖如圖1所示。其中的絕緣地線由地線用地線絕緣子做絕緣處理構(gòu)成，在需要安裝監(jiān)測設(shè)備的鐵塔上，將本塔和相鄰兩塔的地線用地線絕緣子做絕緣處理。絕緣地線作為取電裝置輸入的正極，鐵塔作為負極。這種取電方式為單一的一根地線，取電電能比較少，取電效率比較低。

在2013年12月25日公布的、公布號為CN103474987A、名稱為“基于地線感應的輸電線路在線監(jiān)測裝置取能系統(tǒng)”的中國發(fā)明專利申請公布中，如圖2所示，采取了和第一個專利有所區(qū)別的方法，但是在其取電方案上描述并不清晰。尤其實在對直擊雷的防護上面沒有做任何說明，并且從其原理圖上看也存在幾個具有疑點的地方，第一避雷器直接接在架空地線上，該專利申請并沒有說明該避雷器是單獨安裝的還是利用架空防雷地線本身的絕緣放電間隙，如果假設(shè)該避雷器是利用架空防雷地線本身的絕緣放電間隙則從圖2中所示的就沒有其它防雷保護措施，雖然電感L1可以在雷電產(chǎn)生時使絕緣放電間隙首先放電，但是由于直擊雷能量很大，絕緣放電間隙不可能把所有的能量都泄放掉，按其原理圖中所示，必然會有一部分雷電流串入電源系統(tǒng)，而一般串入的雷電電壓可達幾千伏，因而圖2中所示的后續(xù)電路肯定會被燒毀。反之，如果假設(shè)該避雷器是另外并入的，則出現(xiàn)一個問題，由于絕緣放電間隙的啟動電壓在1～3萬伏特的高壓，該避雷器并入后必然會改變地線網(wǎng)絡(luò)的保護電壓啟動電壓，會影響地線的保護狀態(tài)和零序保護參數(shù)，因此一般情況下，電力部門是不會允許改變保護參數(shù)的接入裝置接入地線網(wǎng)絡(luò)的。此外，從該專利申請的原理圖中并沒有考慮到輸入電壓的過壓保護問題，因此通過上述分析，該專利申請所公布的地線感應取電系統(tǒng)并沒有進入實用化。

此外上訴兩項專利(申請)在架空防雷地線取電的具體原理上也是泛泛論述，并沒有具體的實例。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于輸電線路架空防雷地線的取電裝置，以提高取電效率，并實現(xiàn)實用化。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于輸電線路架空防雷地線的取電裝置，包括電源系統(tǒng)；

其特征在于，還包括兩級鐵塔以及兩級鐵塔之間的兩根平行的架空防雷地線；