輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓輸電是通過發(fā)電廠用變壓器將發(fā)電機(jī)輸出的電壓升壓后傳輸?shù)囊环N方式。之所以采用這種方式輸電是因?yàn)樵谕旊姽β实那闆r下，電壓越高電流就越小，這樣高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠(yuǎn)距離輸電的材料成本。從發(fā)電站發(fā)出的電能，一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。根據(jù)輸送電能距離的遠(yuǎn)近，采用不同的高電壓。從我國的電力情況來看，送電距離在200?300公里時采用220千伏的電壓輸電；在100公里左右時采用110千伏；50公里左右采用35千伏或者66千伏；在15公里?20公里時采用10千伏、12千伏，有的則用6300伏。輸電電壓在110千伏、220千伏的線路，稱為高壓輸電線路，輸電電壓在330、550、以及750千伏的線路，成為超高壓輸電線路，而輸電電壓在1000千伏的線路，則稱為特高壓輸電線路。因?yàn)檩旊娋€上的功率損耗正比于電流的平方，所以在遠(yuǎn)距離輸電時就要利用大型電力變壓器升高電壓以減小電流，使導(dǎo)線減小發(fā)熱，方能有效地減少電能在輸電線路上的損失。
[0003]隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，要求在高壓輸電線路上的添加用于監(jiān)測的輔助裝置來提高輸變電的狀態(tài)監(jiān)測能力，如桿塔視頻監(jiān)控，導(dǎo)線無線測溫、無線傳輸?shù)妊b置，這些輔助裝置長期處于高壓環(huán)境中，安裝位置也比較苛刻，其電源提供相當(dāng)困難。因此，設(shè)計(jì)一種可以安全穩(wěn)定不間斷的向輸電線路上的各種裝置提供電能的電源尤為關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過電磁感應(yīng)將供電段電源輸出的能量以無需電線的方式傳遞給負(fù)載設(shè)備。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)，包括設(shè)置在輸電線路上的感應(yīng)式充電電源，所述感應(yīng)式充電電源與輸變電監(jiān)測設(shè)備連接；所述感應(yīng)式充電電源包括供電電路、發(fā)射單元、接收單元與充電電路，所述供電電路與發(fā)射單元連接，接收單元與充電電路連接，所述發(fā)射單元為發(fā)送線圈，所述接收單元為接收線圈；所述輸電線路采用碳纖維導(dǎo)線。
[0007]優(yōu)選的，所述碳纖維導(dǎo)線包括碳纖維導(dǎo)電芯體、包裹在芯體外圍的環(huán)形導(dǎo)電層以及包裹在環(huán)形導(dǎo)電層外圍的絕緣層；所述環(huán)形導(dǎo)電層由合金導(dǎo)線包繞在芯體外圍構(gòu)成，所述合金導(dǎo)線由以下重量百分?jǐn)?shù)的成份組成:Zr:0.04-0.05 % ；Cu:0.2-0.25% ；Fe:0.95-0.98 % ；Mn:0.04-0.05 % ;陶瓷結(jié)合劑:0.3-0.4 % ；Mg:0.15-0.2 % ；Ti:
0.03% -0.06% ；RE:0.05-0.09% ；B:0.1% -0.2%,Zn:0.01-0.02%，余量為 A1 及不可避免的雜質(zhì)；
[0008]所述陶瓷結(jié)合劑由以下重量百分比原料組成:硼1_2%，氧化鋁20-25%、氧化鋰5-6 %、氧化鈉3-5 %、氧化鎂4-8 %、銅粉1-2 %、錫粉0.5-1.5%和氧化鋅0.3_1 %，余量為二氧化娃；所述原料的粒度均不超過10微米。
[0009]優(yōu)選的，所述RE為Ce、La、Nd或Ho中的一種或幾種。
[0010]優(yōu)選的，所述合金導(dǎo)線由以下重量百分?jǐn)?shù)的成份組成:Zr:0.05% ；Cu:0.2% ；Fe:
0.96% ；Mn:0.04% ;陶瓷結(jié)合劑:0.4% ；Mg:0.15% ；T1:0.06 % ； RE:0.09% ；B:0.2%,Zn:0.02%，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)；所述陶瓷結(jié)合劑由以下重量百分比原料組成:硼1 %，氧化鋁25 %、氧化鋰5 %、氧化鈉4 %、氧化鎂5 %、銅粉1 %、錫粉0.5 %和氧化鋅
0.5%，余量為二氧化硅。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
[0012]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于輸變電監(jiān)測設(shè)備安裝位置及工作環(huán)境比較苛刻，為其提供電源非常困難的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種非接觸方式取電的從高壓側(cè)感應(yīng)取電的電源裝置，通過電磁感應(yīng)將供電段電源輸出的能量以無需電線的方式傳遞給負(fù)載設(shè)備，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)與可充鋰電池配合供電，在斷電或電壓不足的情況下仍能保證監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)行，使輸電線路上的各種設(shè)備得到安全穩(wěn)定不間斷的電能。
[0013]本發(fā)明的架空線路采用碳纖維復(fù)合導(dǎo)線，碳纖維復(fù)合導(dǎo)線是一種全新結(jié)構(gòu)的節(jié)能型增容導(dǎo)線，碳纖維復(fù)合輸電導(dǎo)線用于架空線路，具有低弧垂、質(zhì)輕、輸電損失少、耐腐蝕等特點(diǎn)，有助于構(gòu)造安全、環(huán)保、高效節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)，可廣泛用于老線路和電站母線增容改造、新線路建設(shè)，并可用于大跨越、大落差、重冰區(qū)、高污染等特殊氣候和地理場合的線路。應(yīng)用在新建線路中，可提高線路的單位輸送容量，確保電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性，長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)性更好。
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1為本發(fā)明一種輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0017]圖1為本發(fā)明一種輸變電設(shè)備檢測感應(yīng)取電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明包括設(shè)置在輸電線路上的感應(yīng)式充電電源1，所述感應(yīng)式充電電源1與輸變電監(jiān)測設(shè)備2連接；所述感應(yīng)式充電電源1包括供電電路、發(fā)射單元、接收單元與充電電路，所述供電電路與發(fā)射單元連接，接收單元與充電電路連接，所述發(fā)射單元為發(fā)送線圈，所述接收單元為接收線圈；所述輸電線路采用碳纖維導(dǎo)線。
[0018]感應(yīng)式充電技術(shù)利用了電磁感應(yīng)原理及相關(guān)的交流感應(yīng)技術(shù)，在發(fā)送和接收端用相應(yīng)的線圈來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號來進(jìn)行充電的的一項(xiàng)技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)無線電能的傳輸，只有通過線圈才能將交流信號從發(fā)射單元傳遞到接收單元，而且理論證明，頻率越高，傳遞的能量和效率越高。因此，此處通過使用高頻振蕩電路來產(chǎn)生所需要的高頻信號。但高頻振蕩電路產(chǎn)生的只是起信號作用，無線充電需要傳遞的是能量，所以還需要將信號放大即功率放大。高頻功率放大電路目的就是放大傳遞的功率，由此加在發(fā)射線圈的便是由電源模塊產(chǎn)生的高頻信號，即能量來自電源，從而實(shí)現(xiàn)了高頻功率的放大。當(dāng)初級線圈獲得高頻交流信號后，發(fā)射線圈與接收線圈之間便會建立起一個變化的磁場，由電磁感應(yīng)原理則次級高頻接收線圈將產(chǎn)生同樣的高頻信號。次級線圈獲得的能量及電壓幅值由電源電壓，高頻振蕩頻率，發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)，以及發(fā)射線圈和接收線圈之間的距離相對位置共同來決定的。次級獲得的交流信號是不能直接加到負(fù)載上的，要經(jīng)過整流穩(wěn)壓后才能接到負(fù)載上，整流橋必須有快恢復(fù)二極管組成，因?yàn)閭鬟f過來的是高頻信號，普通二極管由于其反向恢復(fù)時間過大而不能滿足要求，然后經(jīng)過穩(wěn)壓芯片的穩(wěn)壓獲得穩(wěn)定的電壓輸出，后面接入負(fù)載，電路方可正常的工作。
[0019]供電電路有兩方面的作用，第一個作用是發(fā)射線圈耦合到次級線圈的能量來自于電源管理模塊，第二個作用是為2M的有源晶振提供電源。電源為發(fā)射線圈提供的電壓越高，則初級線圈耦合到次級線圈的能量越大，效率也相對提高了一部分。系統(tǒng)的供電可以采用220V交流供電，也可以采用24V直流供電。
[0020]正常情況下，接收線圈L2與發(fā)射線圈L1相距不過幾毫米，且接近同軸，此時可獲得較高的傳輸效率。L2感應(yīng)得到的2MHz的正弦電壓經(jīng)橋式整流(由4只1N4148高頻開關(guān)二極管構(gòu)成)和濾波，得到的直流作為充電控制部分的唯一電源。充電電路利用撥碼開關(guān)改變負(fù)載電阻調(diào)節(jié)充電快慢。同時在充電電池前并聯(lián)兩個串聯(lián)的貼片發(fā)光二極管(一個發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓是1.5V，串聯(lián)后，導(dǎo)通電壓為3V)，實(shí)現(xiàn)充滿指示功能。
[0021]目前監(jiān)測裝置常用的供電方式主要是太陽能供電。太陽能電池體積大、安裝位置受限、功率部穩(wěn)定、使用不方便，其無法在導(dǎo)線上進(jìn)行安裝。感應(yīng)取能電源利用電磁感應(yīng)原理和磁飽和技術(shù)，通過電流互感器感應(yīng)高壓側(cè)的電流來獲取電能，相比太陽能電池，感應(yīng)取電電源具有體積小、安全領(lǐng)過輸出穩(wěn)定的優(yōu)勢。本發(fā)明從輸電導(dǎo)線上抽取的能量大小與輸電導(dǎo)線上的電流大小有關(guān)，也與取能互感器和取能電源模塊的型號有關(guān)。輸電導(dǎo)線的電流越大，供電電路可以輸出的功率也越大。本發(fā)