[發明專利]在交流高壓輸電線路中獲取交流工頻電源的裝置

有效

• 申請號: 201610067598.5
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105515000B
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 張健;張京倫
• 申請（專利權）人: 張健;章則明;石明君
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

本發明涉及一種在交流高壓輸電線路中獲取交流工頻電源的裝置。本發明的目的是通過該裝置將交流高壓輸電線路中的高壓電能引接至地面并轉換為普通電子設備能夠使用的工頻交流電壓，以滿足野外電子設備的用電需求，同時具有成本低、易推廣、使用壽命長、工作穩定可靠的優點。本發明的技術方案是：該裝置應用于三相交流輸電線路中，在每相輸電線上接出一個串聯式的電容器組件，三個電容器組件連接成三相均勻分布的Y形結構，這樣在三相電容器組件的公共末端呈現虛擬零電位；三相電容器組件的其中一相末端電容器與虛擬零電位之間依次電連取電變壓器和若干個隔離變壓器。本發明適用于在野外為高壓輸電線上的監控、照明等電子設備提供低壓電源。

技術領域

本發明涉及一種在交流高壓輸電線路中獲取交流工頻電源的裝置。適用于在野外為高壓輸電線上的監控、照明等電子設備提供低壓電源。

背景技術

高壓輸電線路上常需要安裝一些用于監控、檢測線路狀況的輔助設備，這些設備需要用到～220V電壓的工頻電源，再降壓整流到±5V、±12V、±24V、±36V等電壓，盡管這些設備耗電量不大，但在野外要得到穩定的工作電源卻很不容易。

目前，高壓輸電線路上的輔助設備一般有以下幾種取電方式：

1、采用太陽能電池板，但太陽能電池板在連續工作一段時間后，就需要維護或更換，這在重要的輸電線路上就會停電，所以此種方法不可靠；

2、通過光纖進行激光供電，存在供電量小的缺點，且由于激光發射器、光纖、光電轉換器易老化，極易影響供電質量，成本高，很難推廣；

3、利用高壓輸電線的電流進行感應取電，即利用電流互感器從高壓輸電線進行感應取電。但由于電流互感器一次側電流變化很大，從數安培到數千安培不等，因此，在應用電流互感器實現電源時，若負荷電流在50A以下，裝置則無法取到電能。此外，電流互感器取到的電壓仍處于高電位，如何將其引到地面上使用也是一個必須解決的問題，例如：公告號為CN101783532B、CN200410061314.9等均是用于架空高壓輸電線的感應取電裝置，上述專利技術只能適用與導線相同的電位(即高電位)上的設備使用，而無法引接至地面作為交流220V的安全電源，而一些監測設備，如攝像機、無線通信終端設備往往安裝在鐵塔上，即需要與地面等電位的安全工作電源，如交流220V或110V，因此現有技術很難滿足這些設備的供電要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種在交流高壓輸電線路中獲取交流工頻電源的裝置，其目的是通過該裝置將交流高壓輸電線路中的高壓電能引接至地面并轉換為普通電子設備能夠使用的工頻交流電壓，以滿足野外電子設備的用電需求，同時，本裝置還應具有成本低、易推廣、使用壽命長、工作穩定可靠的優點。

本發明所采用的技術方案是：在交流高壓輸電線路中獲取交流工頻電源的裝置，其特征在于該裝置應用于三相交流輸電線路中，在每相輸電線上接出一個串聯式的電容器組件，三個電容器組件連接成三相均勻分布的Y形結構，這樣在三相電容器組件的公共末端呈現虛擬零電位；所述三相電容器組件的其中一相末端電容器與虛擬零電位之間依次電連取電變壓器和若干個隔離變壓器。

所述取電變壓器包括取電變壓器的初級繞組和取電變壓器的次級繞組，其中取電變壓器的初級繞組與阻尼電阻器串聯后并聯于所述末端電容器與虛擬零電位之間；所述取電變壓器的次級繞組與下一級的隔離變壓器的初級繞組同名端相接。所述隔離變壓器的次級繞組與下一級隔離變壓器的初組繞組同名端相接。

所述末端電容器為靠近虛擬零電位的一個或若干個串聯的電容器。

所述取電變壓器的變壓比為初級繞組匝數：次級繞組匝數＝10500～20000V：220V。

所述阻尼電阻器為大功率的碳化硅電阻器或者是水泥電阻器，阻尼電阻器的阻值與電容器容量及取電變壓器容量相匹配，阻值范圍在500Ω～5000Ω之間。