基于架空地線的供能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力配送技術領域，特別涉及一種基于架空地線的供能裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的高速發展，各行業對電力供應系統提出了更高的要求。由于輸電線路所處環境的不確定性，使線路運行是否安全成為了電網可靠性的一項重要指標。以前的輸電線路檢查主要依靠運行維護人員周期性巡視，雖能發現設備隱患，但由于本身的局限性，缺乏對特殊環境和氣候的檢測，在巡視周期真空期也不能及時掌握線路走廊外力變化，極易在下一個巡視未到之前由于缺乏監測發生線路事故。輸電線路在線監測系統通過無線公網通信傳輸方式，對輸電線路的遠程視頻、微氣象、桿塔傾斜、防盜報警、覆冰等線路情況進行監測并上傳至監控中心，在監控中心不僅看到現場圖像，還可以通過各項監測采集的數據實時分析、診斷和預測線路運行狀態，采取適當的措施以消除、減輕險情，保證輸電線路的安全、穩定運行。
[0003]太陽能與蓄電池組合的供能方式是當前輸電線路在線監測系統的主要供能方式，占到現有輸電線路在線監測系統的百分之九十以上。太陽能與蓄電池組合的供能系統一般包括太陽能硅電池、蓄電池組以及充放電控制電路三個部分。太陽能硅電池只在光照時才能發電，不具備保存電能的能力，為了獲得穩定的電源輸出，保證能不間斷地向負載供電，需要有蓄電池與太陽能硅電池并聯連接，由太陽能硅電池對蓄電池進行充電。在光照充足的情況下，太陽能硅電池一面向負載供電，一面對蓄電池進行充電；在陰天或者夜間，由蓄電池向負載提供電能。
[0004]然而，受天氣變化、太陽能供電不穩定、蓄電池容量抗低溫性能差等因素的影響，太陽能與蓄電池組合的供能方式經常會導致輸電線路在線監測系統的供能不足，進而影響到輸電線路在線監測系統運行的可靠性。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的是輸電線路在線監測系統的供能裝置供電不穩定、可靠性低的問題。
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供一種基于架空地線的供能裝置，包括感應模塊、儲能模塊以及連接在所述感應模塊和所述儲能模塊之間的整流模塊；
[0007]所述感應模塊適于通過感應取能的方式從流過架空地線的感應電流獲得交流電壓；
[0008]所述整流模塊適于對所述交流電壓進行整流以輸出直流電壓；
[0009]所述儲能模塊適于接受所述直流電壓的充電以提供穩定的電能。
[0010]可選的，所述感應模塊包括帶鐵芯的磁感應線圈，所述磁感應線圈套在所述架空地線上。
[0011 ] 可選的，所述鐵芯的材料為納米金或者硅鋼片。
[0012]可選的，所述整流模塊包括整流橋；
[0013]所述整流橋的交流輸入端適于輸入所述交流電壓，所述整流橋的直流輸出端適于輸出所述直流電壓。
[0014]可選的，所述儲能模塊包括超級電容，所述超級電容并聯連接所述整流橋的直流輸出端。
[0015]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0016]本實用新型提供的基于架空地線的供能裝置，通過感應流過架空地線的感應電流取能，由于流過架空地線的感應電流不受天氣影響，因而所述基于架空地線的供能裝置能夠提供穩定的電能。進一步，所述基于架空地線的供能裝置通過流過架空地線的感應電流獲得交流電壓，與架空地線之間沒有電氣連接，通過調節感應模塊的磁飽和參數可控制交流電壓的峰值，使所述架空地線的供能裝置免受雷電波的侵害。
[0017]本實用新型的可選方案中，所述儲能模塊包括超級電容。由于超級電容具有很好的穩壓特性，進一步提高了所述基于架空地線的供能裝置輸出電壓的穩定。
[0018]本實用新型的可選方案中，所述基于架空地線的供能裝置包括帶磁芯的磁感應線圈、整流橋以及超級電容，電路結構簡單，與現有的太陽能與蓄電池組合的供能方式相比，成本更低，推廣應用價值更高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施方式的基于架空地線的供能裝置的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例的基于架空地線的供能裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]架空地線常見于IlOkV及以上電壓等級的輸電線路中，位于輸電線路上方與輸電線路平行架設，主要用于輸電線路防雷。由于靜電感應和電磁感應，在輸電線路通過負載電流時，架空地線上存在感應電勢。當架空地線通過大地構成回路時，在感應電勢的作用下生成流過架空地線的感應電流。架空地線的感應電勢和感應電流受架空地線的架設方式、輸電線路的電壓等級、輸電線路的負載電流以及土壤電阻率等因素的影響。通常，感應電勢可達幾十伏至幾百伏，流過架空地線的感應電流可達幾安至幾百安。
[0022]本實用新型提供一種基于架空地線的供能裝置，可以將流過架空地線的感應電流轉變成可以利用的能量，供輸電線路在線監測系統使用，改變目前輸電線路在線監測系統通過太陽能與蓄電池組合的供能方式。當然，本實用新型提供的基于架空地線的供能裝置并不僅僅適用于輸電線路在線監測系統，其他安裝在野外的監控系統均能由本實用新型提供的基于架空地線的供能裝置供電，本實用新型對此不作限定。
[0023]圖1是本實用新型實施方式的基于架空地線的供能裝置的結構示意圖。所述基于架空地線的供能裝置包括感應模塊11、整流模塊12以及儲能模塊13，其中所述整流模塊12連接在所述感應模塊11和所述儲能模塊13之間，即所述感應模塊11的輸出端連接所述整流模塊12的輸入端，所述整流模塊12的輸出端連接所述儲能模塊13的輸入端。
[0024]所述感應模塊11適于通過感應取能的方式從流過架空地線的感應電流獲得交流電壓。具體地，輸電線路流過負載電流時會產生交變的磁場，交變的磁場穿過架空地線、鐵塔以及大地構成的閉合回路，產生流過架空地線的感應電流。根據電磁感應原理，當流過架空地線的感應電流通過所述感應模塊11時，在所述感應模塊11的輸出端產生交流電壓。并且，所述感應模塊11的磁飽和參數可調，通過調節所述感應模塊11的磁飽和參數，在所述架空地線遭遇雷擊時可控制所述交流電壓的峰值，避免雷擊損壞所述基于架空地線的供能裝置。本領域技術人員知曉如何調節所述感應模塊11的磁飽和參數，在此不再贅述。所述整流模塊12適于對所述交流電壓進行整流以輸出直流電壓，所述儲能模塊13適于接受所述直流電壓的充電，存儲電能以對外提供穩定的電壓。
[0025]本實用新型提供的基于架空地線的供能裝置，通過感應流過架空地線的感應電流取能，由于流過架空地線的感應電流不受天氣影響，因而所述基于架空地線的供能裝置能夠提供穩定的電能。進一步，所述基于架空地線的供能裝置通過流過架空地線的感應電流獲得交流電壓，與架空地線之間沒有電氣連接，通過調節感應模塊的磁飽和參數可控制交流電壓的峰值，使所述架空地線的供能裝置免受雷電波的侵害。
[0026]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。圖2是本實用新型實施例的基于架空地線的供能裝置的電路圖，所述基于架空地線的供能裝置包括感應模塊21、整流模塊22以及儲能模塊23。
[0027]在本實施例中，所述感應模塊21包括帶鐵芯的磁感應線圈L20，所述磁感應線圈L20套在架空地線20上。進一步，所述鐵芯的材料可以為納米金或者娃鋼片。感應電流流過所述架空地線20，所述架空地線20穿過所述磁感應線圈L20，在所述磁感應線圈L20的兩端產生交流電壓。
[0028]所述整流模塊22包括整流橋DB20，所述整流橋DB20的交流輸入端適于輸入所述交流電壓，所述整流橋DB20的直流輸出端適于輸出直流電壓。具體地，所述整流橋DB20的一個交流輸入端連接所述磁感應線圈L20的一端，所述整流橋DB20的另一個交流輸入端連接所述磁感應線圈L20的另一端，所述整流橋DB20的兩個直流輸出端之間的電壓差即為對所述交流電壓整流后獲得的直流電壓。
[0029]所述儲能模塊23包括超級電容C20，所述超級電容C20并聯連接所述整流橋DB20的直流輸出端。具體地，所述超級電容C20的一端連接所述整流橋DB20的一個直流輸出端并作為所述基于架空地線的供能裝置的第一輸出端D21，所述超級電容C20的另一端連接所述整流橋DB20的另一個直流輸出端并作為所述基于架空地線的供能裝置的第二輸出端D22，所述第一輸出端D21和所述第二輸出端D22之間的電壓差即為所述基于架空地線的供能裝置對外提供的電壓。
[0030]本實施例的基于架空地線的供能裝置包括所述磁感應線圈L20、所述整流橋DB20以及所述超級電容C20，電路結構簡單，與現有的太陽能與蓄電池組合的供能方式相比，成本更低，推廣應用價值更高。并且，由于所述超級電容C20具有很好的穩壓特性，進一步提高了所述基于架空地線的供能裝置輸出電壓的穩定。
[0031]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于架空地線的供能裝置，其特征在于，包括感應模塊、儲能模塊以及連接在所述感應模塊和所述儲能模塊之間的整流模塊； 所述感應模塊適于通過感應取能的方式從流過架空地線的感應電流獲得交流電壓； 所述整流模塊適于對所述交流電壓進行整流以輸出直流電壓； 所述儲能模塊適于接受所述直流電壓的充電以提供穩定的電能。
2.根據權利要求1所述的基于架空地線的供能裝置，其特征在于，所述感應模塊包括帶鐵芯的磁感應線圈，所述磁感應線圈套在所述架空地線上。
3.根據權利要求2所述的基于架空地線的供能裝置，其特征在于，所述鐵芯的材料為納米金或者硅鋼片。
4.根據權利要求1至3任一項所述的基于架空地線的供能裝置，其特征在于，所述整流模塊包括整流橋； 所述整流橋的交流輸入端適于輸入所述交流電壓，所述整流橋的直流輸出端適于輸出所述直流電壓。
5.根據權利要求4所述的基于架空地線的供能裝置，其特征在于，所述儲能模塊包括超級電容，所述超級電容并聯連接所述整流橋的直流輸出端。
【專利摘要】一種基于架空地線的供能裝置，包括感應模塊、儲能模塊以及連接在所述感應模塊和所述儲能模塊之間的整流模塊。所述感應模塊適于通過感應取能的方式從流過架空地線的感應電流獲得交流電壓；所述整流模塊適于對所述交流電壓進行整流以輸出直流電壓；所述儲能模塊適于接受所述直流電壓的充電以提供穩定的電能。本實用新型提供的基于架空地線的供能裝置結構簡單，能為輸電線路在線監測系統等野外工作設備提供穩定可靠的電能。
【IPC分類】H02J7-02, H02J17-00
【公開號】CN204290449
【申請號】CN201520013647
【發明人】王涵宇
【申請人】王涵宇
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月9日