[實用新型]基于CT取電的輸電線路架空防雷地線的取能裝置

有效

• 申請號: 201720350211.7
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN206673704U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 毛先胤;曾華榮;莊紅軍;陳勇宇;盧金科;黃良;呂乾勇
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00;H02H9/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本實用新型屬于電源技術領域，尤其涉及一種基于CT取電的輸電線路架空防雷地線的取能裝置。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展，各行各業對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力質量即穩定性、不間斷性及伴隨服務的要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網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境、氣候條件比較惡劣。而且由于高壓輸電線路所經過的地方多是高山，因此對高壓輸電線路（以下簡稱輸電線路）的監測在采用傳統的人工模式下就顯得十分困難。

為此，各超高壓輸電網局及電力公司一直在尋找有效的監測管理手段，能夠對輸電線路進行有效的監測，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測手段，也收到了一定的效果。以目前國內現有的輸電線路在線監測產品來看，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就出現故障，這些故障主要是由于目前用蓄電池的工作溫度范圍有限，長期暴露在野外環境使得蓄電池的壽命大大降低；

電源系統工作狀態受外界環境影響大，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，現場施工難度和施工量相對較大。

因此，如何可靠經濟地通過輸電線路本身獲得在線監測產品工作所需的電能，對于輸電線路在線監測產品的穩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生交變磁場，會在輸電線路架空防雷地線上產生感應電流。因此如何利空地線感應電是解決上述問題的關鍵。

國內有不少研究機構在該領域也做了一些相關的研究，但主要采用的是電壓取電的方法，該方法取電方式上實現較為簡單，但是在使用上有一個弱點：只能安裝在具有分段接地構架的架空地線網絡中，并且每個耐張段最多只能安裝兩個取電設備，對于目前國內大量使用的逐塔接地地線網絡則完全無法使用。

實用新型內容：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種基于CT取電的輸電線路架空防雷地線的取能裝置，以解決現有技術的不足。

本實用新型技術方案：

一種基于CT取電的輸電線路架空防雷地線的取能裝置，它包括取電鐵芯，所述取電鐵芯與過壓保護單元連接，過壓保護單元與電源穩壓單元連接，電源監控單元與過壓保護單元輸出端連接。

所述取電鐵芯L1為環形設計，它包括上下兩半鐵芯，安裝時上下兩半鐵芯對齊，將架空地線包圍在其中，環形鐵芯上繞制有耦合線圈，耦合線圈兩端為取電鐵芯的輸出端。

所述取電鐵芯L1外部有一PVC外殼體，在鐵芯和PVC外殼間采用環氧樹脂灌封。

取電鐵芯L1的上下兩半鐵芯由一個圓形鐵芯切割而成；切割后的鐵芯采用打磨使得上下鐵芯切面呈水平鏡面，鐵芯輸出端安裝有防水接頭，鐵芯上下兩半在安裝時采用環形抱箍壓緊。

所述過壓保護單元包括可控硅T1，可控硅T1的輸入和輸出端分別接在取電鐵芯L1的兩個輸出端，控制端接在光電隔離器D1的一個輸出端，當驅動器輸出高電平時光電隔離器D1導通，觸發可控硅T1控制端動作，使得可控硅T1兩端導通；當驅動器Q1輸出低電平時光電隔離器D1斷開，觸發可控硅T1控制端動作，使得可控硅T1兩端關閉。

電源穩壓單元為PWM開關電源，它由PWM降壓芯片、電感L2、二極管V1、兩個電解電容C1、C2構成。

電源監控單元包括微處理芯片CPU和電壓采樣電路，電壓采樣電路與微處理芯片CPU的輸入端連接。

所述的一種基于CT取電的輸電線路架空防雷地線的取能裝置的取能方法，它包括：

步驟1、在每個鐵塔左右地線掛點的兩邊分別安裝一個取電鐵芯L1；

步驟2、將每臺取電鐵芯L1的輸出端與過壓保護單元的輸入端通過絕緣電纜連接。

本實用新型的有益效果：

本實用新型利用架空地線上的感應電流在在其周邊產生的交變磁場通過環形取電鐵芯從中獲取電能，本實用新型可以通過同時并行接入多個取電鐵芯來提高取電裝置總的取電功率；同時在電源內部通過采用開關型短接器件，實現輸入電壓的過壓保護，提高了取電設備的整機工作效率和安全性；解決了現有技術的不足。

附圖說明