《一种高压输电线路地线取能装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种高压输电线路地线取能装置.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104184221A43申请公布日20141203CN104184221A21申请号201410442251522申请日20140902H02J17/0020060171申请人四川汇源光通信有限公司地址611731四川省成都市高新技术产业开发区西区西芯大道5号72发明人李绍飞宋昌林陈方春74专利代理机构成都金英专利代理事务所普通合伙51218代理人袁英54发明名称一种高压输电线路地线取能装置57摘要本发明公开了一种高压输电线路地线取能装置，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器。
2、连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。本发明采用电磁感应技术，通过输电地线上的小电流取到较大功率的电能，实现低成本高可靠性地为在线监测设备或蓄电池供电。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104184221ACN1041842。
3、21A1/1页21一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，其特征在于它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。。
4、2根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的互感器由多个取电电感串联组成。3根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的互感器由多个取电电感并联组成。4根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。5根据权利要求1所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的互感器由多个取电电感并联组成一组，然后再由多组并联电感串联组成。6根据权利要求25所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向。
5、硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。7根据权利要求6所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的磁芯为圆形或椭圆形。8根据权利要求25所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个数由所需的输出电流来确定。9根据权利要求6所述的一种高压输电线路地线取能装置，其特征在于所述的磁芯的半径和体积由所需要的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。权利要求书CN104184221A1/3页3一种高压输电线路地线取能装置技术领域0001本发明涉及高压供电领域，特别是涉及一种高压输电线路地线取能装置。背景技术00。
6、02智能电网，是供电和输电的发展趋势。而在线监控属于智能电网必不可少的一部分。在线监控设备的供电，是一个亟待解决的问题。0003目前在线状态监测设备常用的供电方式有太阳能供电、蓄电池供电、激光供电、电容分压器供电、超声波供电、互感供能等。0004由于技术的成熟，太阳能的供电方式目前在状态监测系统的应用较多，但其带负载能力有限，易受天气影响，且需长期维护；单一蓄电池供能结构简单易于实现，但其寿命有限，需要定期更换电池，不能满足长期运行的条件；激光供能输出电压纹波较小，噪声低，不易受到外界其他因素的干扰，但这种方法也会受到激光输出功率的限制，特别是光电池转换效率的影响，加大了电路设计的难度和使用成。
7、本；电容分压器供能设计简单，易于获取，但容易受温度、杂散电容、干扰、电磁兼容等因素的影响；超声波供能虽然是一种比较新的供能方式，但也存在设备造价高，转换器的转换效率低等问题，所以这种方法还没有达到真正实用化的程度，仍然需进一步研究。发明内容0005本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高压输电线路地线取能装置，可以实现低成本高可靠性地解决智能电网在线监控设备的供电问题。0006本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流。
8、电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。0007所述的互感器由多个取电电感串联组成。0008所述的互感器由多个取电电感并联组成。0009所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。0010所述的互感器由多个取电电感并联。
9、组成一组，然后再由多组并联电感串联组成。0011所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。0012所述的磁芯为圆形或椭圆形。0013所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个说明书CN104184221A2/3页4数由所需的输出电流来确定。0014所述的磁芯的半径和体积由所需要的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。0015本发明的有益效果是本发明采用电磁感应技术，只需输电地线上流过一定电流，就可以通过取电电感取到电能；通过输电地线上的小电流，取到较大功率的电能，能低成本高可靠。
10、性地为在线监测设备或蓄电池供电；提高高压输电线路高压侧取电的可靠性和有效性，不受气候影响，不受环境影响，免维护，成本低。附图说明0016图1为本发明系统原理图。具体实施方式0017下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。0018如图1所示，一种高压输电线路地线取能装置，利用高压输电地线上的小电流，通过电磁感应原理取到较大功率的电能，为输电线路在线监控设备提供工作电源，它包括互感器、EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，高压输电线的地线穿过互感器，互感器获取交流电能，互感器的输出与EMI滤波器连接，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰，EMI滤波。
11、器的输出与过压保护电路连接，过压保护电路具有防雷作用，并保护所述的取能装置不被浪涌击坏，过压保护电路的输出与整流电路连接，整流电路将交流电源整流为直流电源，整流电路的输出与滤波电路连接，滤波电路进一步滤除直流电的杂波，滤波电路的输出与在线监控设备连接。0019所述的互感器包括多个取电电感。使用多个取电电感可实现只要输电地线上有小电流，就可以通过电磁感应有效取到较大功率的电能。0020所述的互感器由多个取电电感串联组成。0021所述的互感器由多个取电电感并联组成。0022所述的互感器由多个取电电感串联组成一组，然后再由多组串联电感并联组成。0023所述的互感器由多个取电电感并联组成一组，然后再由。
12、多组并联电感串联组成。0024如图1所示，该方案中的互感器由9个取电电感组成，每3个取电电感串联连接组成一组，共组成3组串联的取电电感，3组串联的取电电感再通过并联连接后输出。0025所述的取电电感包括磁芯和导线，导线绕制在磁芯上，所述的磁芯为取向硅钢、非取向硅钢、闭合铁芯或切割铁芯。0026所述的磁芯为圆形或椭圆形。0027硅钢价格便宜、性能稳定，是易于磁化的铁磁性材料，硅钢的几何形状可以是圆形，也可以是椭圆形等其他形状，加工磁芯的工艺按一般工艺即可。0028所述的取电电感的串联个数由所需的输出电压来确定，所述的取能电感的并联个数由所需的输出电流来确定。0029所述的磁芯的半径和体积由所需要。
13、的输出功率来确定，所述的导线的线径和绕制的匝数由所需的输出功率来确定。说明书CN104184221A3/3页50030将交流电源的输出导线单匝穿过所有取电电感。把取电电感的两根输出导线依次连接EMI滤波器、过压保护电路、整流电路块和滤波电路，然后再直流输出连接负载。0031负载为在线监控设备，还可以为在线监控设备配备蓄电池，储存电能。0032开启交流电源，使交流电源输出一定电流值，互感器开始工作，取电电感起的作用类似电流互感器，一根高压输电线的地线穿过互感器，则取电电感的初级是一匝，假设次级是N匝。0033交流电源输出一定电流值后，取电电感磁芯内部的磁通量发生变化，通过电磁感应原理，取电电感N。
14、匝导线两端输出一定的交流电。0034通过串联的取电电感，则输出的交流电的电压增大，再通过并联的取电电感，使输出的交流电的电流增大，从而实现通过较小的初级电流，取得较大功率的输出电能。0035该输出交流电再通过EMI滤波器，EMI滤波器滤除共模干扰和差模干扰。0036滤波后的交流电再通过过压保护电路，过压保护电路保护取能装置不被浪涌击坏，并具有防雷作用。0037交流电再通过整流电路输出直流电，直流电再通过滤波电路，滤波电路滤除直流电的杂波，滤波后的直流电就可以为在线监控设备和蓄电池供电了。0038通过合理设计磁芯的几何尺寸，合理设计次级绕组的导线线材、线径和匝数，以及最终多个取电线圈的合理串联和并联连接方式，就可以实现通过较小的初级电流，取得较大功率的电能。0039本发明只需地线上流过一定电流，就可以通过取电电感取到电能。提高高压输电线路高压侧取电的可靠性和有效性，不受气候影响，不受环境影响，免维护，成本低。通过输电地线上的小电流，取到较大功率的电能，能低成本高可靠性地为在线监测设备供电。说明书CN104184221A1/1页6图1说明书附图CN104184221A。