[發明專利]一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置

在審

• 申請號: 201810081758.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN107993778A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 陳海川;李登帥;倪陶;蔣林梟;張朋飛;倪晨睿
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: H01B17/00
• 分類號: H01B17/00;H01B17/04;H01B17/54
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 李林合,李蕊

技術領域

本發明涉及高壓電技術領域，具體涉及一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置。

背景技術

電力是國民基礎，保障電力設備安全運行是重中之重。但是由于目前傳統的高壓輸電線路、絕緣子等設備常年裸露在外，每年冬季，尤其是在北方，輸電設備都會遭到雨雪凍災的危害，尤其是陶瓷材質的絕緣子，更容易覆冰。絕緣子覆冰會導致絕緣強度降低，有效爬電距離減少，極易發生閃絡事故；當覆冰嚴重，超過桿塔額定荷載的限度時，會導致桿塔的傾斜、倒塌，極易造成重大事故。在2008年我國南方就遭到罕見雨雪冰凍災害，導致輸電線路大量結冰，電網癱瘓，對國家造成的損失不可估量，所以冬季及時清除電線及絕緣子上的覆冰是保障電網安全運行的重要工作。

目前，現有的絕緣子除冰方法主要有熱力融冰法、機械破冰法和自然被動法。熱力融冰法主要利用外加熱源進行除冰，耗能高，而且僅對局部區域有效；機械破冰法主要是由操作人員利用工具進行敲打等方法除冰，這種方法既不安全又不十分有效；自然被動法主要是在表面涂抹融雪劑等化學制劑進行融冰，此方法時間長并且不能夠保證有效除冰。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置，解決電網覆冰去除困難的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置，包括多個絕緣子組成的絕緣子串，所述絕緣子串高壓側設有控制系統和高壓感應取電裝置，所述高壓感應取電裝置安裝于高壓輸電線上，所述絕緣子包括一個高壓側絕緣子、至少一個中間絕緣子和一個終端絕緣子，所述高壓側絕緣子內設有發射線圈，所述中間絕緣子內設有中繼線圈，所述終端絕緣子內設有終端線圈，所述發射線圈、中繼線圈和終端線圈通過磁諧振耦合傳輸無線電能，所述高壓感應取電裝置、控制系統和發射線圈依次連接。

本發明的有益效果是：在本發明中，發射線圈、中繼線圈和終端線圈之間通過線圈傳輸無線電能，在線圈傳輸無線電能的過程中，通過線圈內部電阻和外加電阻將一部分電能轉化為熱能，其中熱能被絕緣子吸收，導致絕緣子溫度緩慢升高，以融化絕緣子上的覆冰或防止絕緣子覆冰，且各個線圈保持磁耦合狀態，相互之間電隔離，保證絕緣子的絕緣性能不被破壞，直接采用高壓輸電線提供電源，不需要再額外提供電源，控制系統可使絕緣子工作在最佳狀態下，提高絕緣子的性能，通過設置絕緣子和線圈的參數可使整個裝置的性能達到最優。本發明自動化程度高，不需人員操作，大大降低了工作人員的勞動強度，保證工作人員的人身安全。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述發射線圈、中繼線圈和終端線圈的結構相同，所述發射線圈、中繼線圈和終端線圈均包括線圈和與線圈相連的電路元件，所述電路元件包括串聯的電容C、電阻R和線圈的等效電感L，所述線圈的一端與電容C電連接，其另一端與電阻R電連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過與電路元件相連后的線圈可以在發射線圈、中繼線圈和終端線圈上實現磁耦合式無線電能傳輸。

進一步，所述控制系統包括高頻逆變器和恒溫控制器。

采用上述進一步方案的有益效果是：高頻逆變器可對高壓感應取電裝置所輸入的電流進行整流和變頻，恒溫控制器可實時檢測絕緣子的溫度，使絕緣子維持在最適宜的溫度范圍內，提高絕緣子的性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例中一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置結構原理圖；

圖2為本發明實施例中發射線圈、中繼線圈和終端線圈的結構原理圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、高壓輸電線，2、高壓感應取電裝置，3、控制系統，4、發射線圈，5、中繼線圈，6、終端線圈，7、絕緣子串，8、高壓側絕緣子，9、中間絕緣子，10、終端絕緣子，11、線圈。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，一種基于無線電能傳輸的絕緣子防覆冰裝置，包括多個絕緣子組成的絕緣子串7，絕緣子串7高壓側設有控制系統3和高壓感應取電裝置2，高壓感應取電裝置2安裝于高壓輸電線1上，絕緣子包括一個高壓側絕緣子8、至少一個中間絕緣子9和一個終端絕緣子10，高壓側絕緣子8內設有發射線圈4，中間絕緣子9內設有中繼線圈5，終端絕緣子10內設有終端線圈6，發射線圈4、中繼線圈5和終端線圈6通過磁諧振耦合傳輸無線電能，高壓感應取電裝置2、控制系統3和發射線圈4依次連接。