[发明专利]输电线路自取电装置

说明书

技术领域

本发明涉及输电领域，特别涉及一种应用于高压输电线路上的自取电装置。

背景技术

在高压输电线路上需要安装大量的柱上开关设备、线路监测设备、控制设备等，以保证高压输电线路的正常安全运行。但，目前安装在高压输电导线附近且与高压输电线路等电位的电气设备种类比较少，其主要原因在于无法简单高效地解决高压绝缘问题，使这些设备难以直接由地面直接供电。

随着技术的发展，工作在高压输电线路上的设备越来越多，如巡线机器人、带电作业机器人、高压线路污秽在线监测设备和高压线路远程监测设备等。最上述各个设备一般都悬挂于高压输电线路上，不便于引入工作电源。常见的设备供电方式为电池供电，然而电池寿命有限，且需停电更换，并得时时检查其电池运行状况以避免出现电力不足无法驱动设备工作。另外，也有提出采用太阳能蓄电池的供电方式，不过，太阳能蓄电池的供电方式，难于提供较大电源功率，且成本太高，更无法实现全天候供电。

鉴于此，业界也有提出一种通过感应取电的方式直接从高压输电线上取电以给高压输电线路相关设备供电的技术。应用所述高压输电线路取电技术，需要在输电线上固定一个取电线圈通过电磁感应获得电能，即，利用取电线圈输出感应电流，经整流、滤波、稳压后供电给监测设备。但在，现有的感应取电线圈中，其缠绕于磁芯的副边绕组的线圈匝数是固定的，以致存在如下问题：1、源副边的电流变比固定，所适应的源边电流范围有限，缺乏灵活性；2、当源边电流太小时，副边无法得到足够的电流，副边电源功率不足；当源边电流太大时，副边电流太大，铜损太大，导致整个线圈发热严重，甚至烧毁线圈。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种输电线路自取电装置，避免感应电源因过大或过小超出功率阈值范围而导致器件损坏或电力不足的问题。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种输电线路自取电装置，包括：磁芯，套设在输电线路上；副边绕组，缠绕于所述磁芯；所述副边绕组具有对应不同线圈匝数的多个抽头；继电器阵列，用于对所述副边绕组的多个抽头进行切换；整流滤波模块，用于对所述副边绕组输出的交流电源进行整流滤波后输出直流电源；电流测量模块，用于测量所述副边绕组的电流；电压测量模块，用于测量所述副边绕组的电压；控制模块，用于通过读取所述电流测量模块中的电流值和所述电压测量模块中的电压值后，计算出功率，并在判断计算得到的所述功率超出当前抽头下的功率阈值范围时控制所述继电器阵列对所述副边绕组中的抽头进行切换，获得符合要求的功率值。

可选地，所述磁芯为带开口状的环形结构。

可选地，所述磁芯的相对磁导率为7000至10000。

可选地，所述副边绕组是由耐高温、低电阻率的漆包线制作而成。

可选地，所述副边绕组中抽头的数量为2个至7个。

可选地，所述继电器阵列包括多个继电器，其中的每一个继电器通过控制信号线对应控制一个抽头。

可选地，所述继电器为单刀多掷继电器、电磁继电器或无电感式模拟继电器。

可选地，所述输电线路自取电装置还包括位于所述继电器阵列和所述整流滤波模块之间的过流泄放模块，用于将所述副边绕组中的过电流进行泄放。

可选地，所述控制模块控制所述继电器阵列对所述副边绕组中的抽头进行切换包括：当判断得到计算的所述功率小于当前抽头下的功率阈值范围时，控制所述继电器阵列将所述副边绕组切换至对应线圈匝数更少的下一个抽头；当判断得到计算的所述功率大于当前抽头下的功率阈值范围时，控制所述继电器阵列将所述副边绕组切换至对应线圈匝数更多的下一个抽头。

可选地，在所述继电器阵列对所述副边绕组进行抽头切换时，先与所要切换的下一个抽头连接，再与原先的上一个抽头断开。

有益效果：本发明自取电装置，特别地，提供的副边绕组，具有对应不同线圈匝数的抽头，如此，在电源超出功率阈值范围时，可以自适应地切换抽头，从而确保电源始终在功率阈值范围内，不仅可以保护取电装置，延长其使用寿命，更可给后续用电设备以持续稳定的供电，满足用电设备的用电要求。

附图说明

图1为本发明自取电装置中取电线圈的结构示意图；

图2为本发明自取电装置的功能模块框图。

具体实施方式

鉴于现有技术中感应取电线圈中线圈匝数是固定的，从而导致工作电源范围有限，灵活性较差，且不能根据实际情况而自适应调整，出现供电不足或超负荷损伤器件等问题。