[实用新型]一种用于输电线路在线监测设备的供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于架空高压的输电线路的感应供电装置，尤其是将架空高压的输电线路周围的磁能转换为电能，并对电池进行充电和直接为外接在线监测设备供电的感应供电装置。

背景技术

我国是世界上面积第三大的国家，能源分布和经济发展不平衡，东部地区对电能的消耗巨大，需要通过高压输电线路从西部输送电能。因此，输电线路的安全稳定运行至关重要，一旦输电线路出现故障，将会导致大面积的停电事故，造成重大经济损失和人员伤亡。以往，通过定期检修输电线路来保证其安全。随着电网建设的加速和市场经济的发展，定期检修消耗巨大的人力、物力、财力，已不适应当前需求，对输电线路的实时在线监测设备能很好的预防和减少了事故的发生，提高了电力系统的安全性、可靠性和稳定性。安装在输电线路上的在线监测设备可以完成环境的温度、湿度、风速、风向、雨量、线路微风振动、舞动等信息检测，并通过无线方式发送数据。但是监测设备的供电问题困扰着其稳定、安全的运行。

目前挂接在高压输电线路上的监测设备主要采用如下供电方式，互感取电，电池供电，太阳能供电。上述供电方法存在以下弊端：1）单独采用互感取电的供电方式，当导线上无交流电流流过时，无法供电。2）单独采用电池供电的方式，不能用于功耗较大设备，输电线路上的巡检或带电作业监测设备是由蓄电池供电。在以上仪器或设备中，由于电池容量的限制，每工作一段时间，需要人工带电作业更换新电池，这不仅极大地增加了仪器设备的非工作时间，也增加了带电作业工作量及其潜在的人身安全隐患。为了延长这些监测设备的工作时间，就必须增加能源的容量，从而导致仪器设备重量的大幅度增加，也就限制了这些监测设备的实际应用。由于缺乏能源的在线补给设备使得这些监测设备在输电线路上的应用受到了极大限制。3）采用太阳能供电的方式，由于太阳能光电极的极板不可折性和方向性，为保证发电量在实际运用中要用两块太阳能光电极的极板，且要把两块太阳能光电极的极板嵌入到设备装置中，使得整个设备装置体积很大，重量重，不方便安装，另外，太阳能蓄电池的供电方式成本太高，更无法实现全天候供电。

因此，为提高电力系统自动化水平，加快高压线路监测设备的开发和应用， 迫切需要解决高压输电线路在线电能供给问题。

现有技术中，名称为用于架空高压输电导线的感应取电装置的专利文献200410061314.9公开了一种取点装置，其利用电流互感器原理从高压输电导线上获取电能，但是该技术在输电线路空载时的输出功率，并且在输电线路负荷电流较大时，取电装置发热严重。另外，该文献的磁芯是闭合设置的，安装不方便且由于形成方式为组合结构，磁芯容易损坏，不利于在高压输电线路环境下使用。

现有技术中，名称为高压线路感应取电装置的专利文献200910309627公开了一种供电装置，其包括连接所述DC/DC模块和稳压输出模块的电源管理模块，用以实时检测所述高压输电线路的感应电流并动态调整输入到所述DC/DC模块的电流和电压使得输出功率等于系统所需功率。虽然该装置克服了空载发热问题但其同样没有克服组合形成的磁芯容易损坏的问题，不利于在高压输电线路环境下使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于输电线路在线监测设备的供电装置，解决了供电装置在高低温、大电流、高电压、强辐射环境条件下，工作不稳定、提供功率不能够满足监测设备正常工作的问题，以及供电装置与监测设备之间的高压隔离和供电装置自身的安装问题和耐用性问题。

本实用新型所采用的技术方案提供了一种用于输电线路在线监测设备的供电装置。该供电装置包括开环电流互感器、整流滤波电路、电流取能电路、过压保护电路、电池充放电电路和监测设备。

环绕在输电线路上的开环电流互感器包括开环式磁芯和缠绕在所述磁芯上的互感线圈组，所述互感线圈组输出电流。

整流滤波电路包括整流桥和滤波电路，所述整流桥的第二、第三脚位连接所述互感线圈组的两端并将输入的交流电整流成直流电，所述整流桥的第四脚位连接所述过压保护电路，所述整流桥的第一脚位、第四脚位连接所述滤波电路的两端。

电流取能电路包括调压芯片和DC/DC电路，所述调压芯片将滤波电路输出的电压调整到第一预定值，连接所述调压芯片的所述DC/DC电路进一步将电流控制在第二预定值。

一端连接所述整流桥的第四脚位的所述过压保护电路另一端连接所述DC/DC电路的直流输出端，当电压超出第三预定值，所述过压保护电路提供电路保护。