[發明專利]一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統及供電方法

在審

• 申請號: 202210664593.6
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114944665A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 肖琨;唐偉;李劍;陳剛;何宏國;袁勇;代文平;賀毅;鐘源;李一鋒;梁靖坤;付洪;王志強
• 申請（專利權）人: 四川艾德瑞電氣有限公司;中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J13/00;H02J3/06;H02H7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統，包括局端機、遠端機和供電電纜；局端機安裝在供電機房內，若干套遠端機分別部安裝在公路沿線的用電負荷處，若干套遠端機的電源輸出端和若干套用電負荷的電源輸入端分別經供電電纜連接；所述局端機的電源輸出端和若干套遠端機的電源輸入端分別經供電電纜連接。一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統的供電方法包括三個步驟。本發明能就近從公路沿取電，通過局端機將現場交流電源轉換為直流電源，然后經電纜線傳遞到遠端機，遠端機將直流電源轉換為交流電源為公路沿線的用電設備供電，具有線損小、提高了供電效率的優點，且防止了觸電事故的發生，供電線路能方便途通過管道鋪設，不會影響通信線路的正常工作。

技術領域

本發明涉及供電設備技術領域，特別是一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統及供電方法。

背景技術

隨著智慧高速公路的建設，越來越多的用電設備（比如攝像頭、補光燈等設備）需要布置在高速公路沿線?，F有的技術一般是利用沿線電網提供的220VAC（380VAC）為攝像頭、補光燈等設備供電，其存在供電半徑小，電纜截面積大，經濟性欠佳的缺點，且在偏遠地區外部電網接入點稀少，就地取電困難。

目前，還有一種為沿線用電設備供電的方式，是在高速公路設置變電所通過鋪設電力電纜向遠距離設備供電，由于供電距離遠，因此具有線路壓降大、損耗多、線纜截面大的缺點，線路上因需要增加必要的穩壓電源，還存在投資較大的弊端。還有就是，電力電纜沿途通過管道鋪設，與通信電纜并行，會干擾到通信線路，相應的若將電力電纜在高速公路兩側挖溝鋪設，會造成建設成本增加。近年來，也出現了采用10kVAC供電的系統，其雖然可以降低壓降、提高供電效率，但在用電端（智慧燈桿、門架等）處需設置獨立箱變，降壓至220VAC后配電至用電設備，此方案能提高供電半徑，但造價高，因而應用存在局限性。最后就是，采用太陽能等新能源供電形式雖然能實現節電效果，但受天氣影響較大，不能確保長時間陰雨天時對用電設備的正常供電；各種交流電源直接為沿線用電設備供電還存在觸電的安全隱患。

發明內容

為了防止現有智慧公路采用的幾種供電方式因技術所限，存在如背景所述弊端，本發明提供了在相關設備共同作用下，能就近從公路沿線其中一個點位取電（比如說收費站等），將電壓轉換為直流電為公路沿線的用電設備供電，具有線損小、提高了供電效率的優點，且防止了觸電事故的發生，供電線路能方便途通過管道鋪設，與通信電纜并行，不會影響通信線路的正常工作，由此為智慧公路技術的發展起到了有利技術支持的一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統及供電方法。

本發明所采用的技術方案是：

一種智慧高速公路多脈沖直流供電系統，包括局端機、遠端機和供電電纜；其特征在于所述局端機安裝在高速公路有外部電源接入條件地方的供電機房內，局端機的電源輸入端和供電機房的電源輸入端經供電電纜連接；所述遠端機具有若干套，若干套遠端機分別安裝在公路沿線的用電負荷處，若干套遠端機的電源輸出端和若干套用電負荷的電源輸入端分別經供電電纜連接；所述局端機的電源輸出端和若干套遠端機的電源輸入端分別經供電電纜連接；所述局端機將供電機房的交流電源轉換為直流電源為若干套遠端機供電，遠端機將直流電源轉換為交流電源為用電負荷用電供電；所述局端機將供電端經電壓隔離整流升壓至直流供電線路電壓，直流供電電壓選用400VDC~1500VDC，直流供電線路為遠端機供電；所述遠端機將直流供電線纜輸入的直流電壓轉換成交流電源為用電負荷供電，局端機的輸出供電負荷大于若干遠端機承載的用電負荷。

進一步地，所述局端機包括經供電電纜連接的進線側斷路器、整流器和出線側斷路器，進線側斷路器的電源輸入端和供電機房處電源連接，進線側斷路器的電源輸出端和整流器的電源輸入端連接，整流器的電源輸出端和出線側斷路器的電源輸入端連接，出線側斷路器的電源輸出端和遠端機連接。

進一步地，所述整流器包括經供電電纜連接的升壓變壓器、三組全橋整流器和輸出穩壓電容，升壓變壓器和供電機房處電源連接，升壓變壓器的電源輸出端和三組全橋整流器的電源輸入端連接，三組全橋整流器的電源輸出端和穩壓電容的電源輸入端連接，穩壓電容的電源輸出端和遠端機的電源輸入端連接。