[发明专利]多重组合感应的高压输电线路取电及变电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多重组合感应的高压输电线路取电及变电装置。适用于野外高压输电线路。

背景技术

随着电网技术的发展，高压输电线路领域越来越需要带电检测线路的各种物理电量及非电量参数，其中相当多的装置安装在高压输电导线路的铁塔上对导线温度、导线弧垂覆冰等物理参数的监测。因为这些监测装置需要长时间不间断的电源，因此采用什么方式为装置供电是需要重点解决的问题。目前应用较多的供电方式主要有太阳能供电、蓄电池供电、磁场感应供电、激光供电等。

蓄电池的工作原理就是化学能与电能相互转换的变化规律，该方法结构简单，实现比较容易，但是由于蓄电池寿命较短，恶劣环境下长时间使用寿命仅2-3年要频繁更换电池，这对于一部份处于崇山峻岭，荒无人烟的高压线路上更换十分困难。而对于太阳能供电，太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，但是在长时间阴雨天气，其续航能力和稳定性得不到保障。激光供能是采用激光或其他光源从低电位侧通过光纤将光能量传送到高电位侧，再由光电转换器件（光电池）将光能量转换为电能输出，该方法寿命较短，价格昂贵，且现场维护比较麻烦。

磁场感应取能是在高压载流导线上嵌套线圈，利用电磁感应原理，在线圈上感应出于高压导线中的电流幅值成一定比例关系的电流。但是由于该取电线圈与高压线路为等电位，因此它输出的仍是高电位的工作电压值，用电负荷不能在地面上使用该电源，必须悬挂在高压线路上与取电装置等电位才能工作。

现有技术中，如：武汉大学申请的“高压线路感应取电装置”，专利号200820066665.2；张俊昌、田卫红申请的“用于高压输电线路上的感应取电装置”专利号201010134788.7；华北电力大学申请的“一种高压输电线路在线监测用高压导线磁场感应取能装置”，专利号201210241085.3。

以上专利的共同特点是利用电磁场感应原理即霍尔电流互感器原理从运行中的高压导线电流中感应取得电流，截取的功率值一般在10-100W之间，但遗憾的是该电源仍然处于高电压，即该电源同该电压等级的输电线路是相同电位的，并没有进行电压上的变换，如按原来的条件限制，使用电源的设备如传感器、摄像机也必须安装于该高压导线上，才能达到等电位的供电条件，但是现实监测系统中很多设备无法安置于高压导线长期运行。同时，由于电压高、电场强，对运行设备的干扰也很大，悬挂于高压线路不易于日常维护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种续航能力强、稳定性高、成本较低、维护方便的多重组合感应的高压输电线路取电及变电装置，以将高压输电线路上的高压强电转换成能在铁塔上或地面上使用的低压侧设备工作电源。

本发明所采用的技术方案是：一种多重组合感应的高压输电线路取电及变电装置，其特征在于：分为取电装置和电压隔离变电装置，

取电装置，用于从高压输电线获取电能；

电压隔离变电装置，由n个电压隔离变电单元组成，取电装置所取高压电经n个电压隔离变电单元逐级降压至低电压；

所述变电装置具有一个绝缘体护罩、一个初级线圈绝缘套筒、n个次级线圈绝缘套筒和n个软磁体铁芯，n个软磁体铁芯置于初级线圈绝缘套筒内，沿初级线圈绝缘套筒中轴线竖向布置，所述次级线圈绝缘套筒套于软磁体铁芯上，所述初级线圈绝缘套筒外套有绝缘体护罩；对应每个软磁体铁芯在套于其上的次级线圈绝缘套筒上绕有次级线圈，在初级线圈绝缘套筒上对应该软磁体铁芯位置绕有初级线圈，软磁体铁芯与对应的初级线圈和次级线圈形成所述电压隔离变电单元；所述初级线圈绝缘套筒内填充内层绝缘填充体，绝缘体护罩与初级线圈绝缘套筒之间填充外层绝缘填充体；n取1~6任意自然数。

所述取电装置包括环形铁芯、线圈、并联分流导电体和设备线夹，其中线圈绕于环形铁芯上，并联分流导电体穿过环形铁芯，导电体两端经设备线夹固定于高压输电线，与高压输电线并联接线。

所述并联分流导电体截面积大于高压输电线，导电率高于高压输电线，为由银、铜、铝、铂、锌或高导电的合金材料制成的柔软导线、导电排或导电杆。

所述变电装置顶部固定有高压套管防雨盖。

所述变电装置低压输出端串联自恢复保险丝。

所述初级线圈绝缘套筒和次级线圈绝缘套筒采用聚乙烯、聚氯乙烯或PE及耐高温聚合物绝缘材料，为耐高温的有机-无机材料、硅橡胶类、氯化聚氯乙烯、有机氟塑料、聚四氟乙烯管材、聚砜类、聚芳烃、聚醚、聚酮、聚酯类的耐高温聚合物所制成的管材材料，或是陶瓷型管材的绝缘材料。