[实用新型]一种高压线路机器人感应取电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种高压线路机器人感应取电装置。

背景技术

高压输电线路，多采用架空的形式，跨越荒无人烟的山野、河流等，这给高压线路的检修工作带来了较大的困难。目前的高压输电线路的检修工作，多采用人工检修的方式。这种检修方式存在诸多不足：

1、检修时，高压线路必须停电，这就给社会、经济效益带来较大影响。

2、检修人员高空作业，稍有不慎就可能危害人身安全。

3、检修人员工作强度高。

采用自动化程度较高的机器人进行高压线路检修，恰可避免上述缺陷：机器人可带电作业，检修时线路不需停电。检修人员在地面或在监控车、监控室内操作机器人进行检修工作，无需面临高空作业的风险。

但高压线路机器人，需在架空输电线路上进行带电作业，目前只能采用电池供电的方式作为系统的电源。而机器人携带的电池容量有限，严重制约了线路机器人的工作时间、工作强度、作业范围。盲目增加电池容量，不仅会增加系统的体积、重量，增加现场操作人员的工作强度及运输难度，还会因为电池是高密度的能量载体，存在较高的安全隐患，从而影响整个系统的可靠性、安全性，甚至会影响操作人员的人身安全。

感应取电，就是利用取电变压器,通过电磁感应的原理,获取高压输电线路传输电流的电磁能量，为线路机器人的电池充电，从而解决机器人的供电问题。

目前的感应取电装置，是采用固定匝比的取电变压器进行电磁能量的感应，而高压输电线路的传输电流变化范围较大，这种取电方式只能在较宽的电流范围内折中选取一个固定匝比，主要问题：

1.在线路电流较大时，感应的充电电流理论值也较大，需要较低匝比的变压器提高输出电流，固定匝比变压器不能有效提高输出电流。

2.在线路电流较小时，感应的充电电压理论值也较小，需要较高匝比的变压器提高输出电压，而固定匝比变压器不能有效提高输出电压，导致较小电流时段的取电电压低于电池电压不能给电池充电，取电能量得不到充分利用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述技术问题，提供了一种高压线路机器人感应取电装置，它具有可变匝比的变压器，可在较宽的线路电流范围内获得较高的取电效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压线路机器人感应取电装置，包括取电变压器、继电器、整流桥电路、蓄电池、稳压器、电流检测电路以及控制电路；

所述继电器和整流桥电路依次串接在取电变压器次级线圈的两端，所述整流桥电路与蓄电池和稳压器分别连接，所述继电器与控制电路连接，蓄电池与电流检测电路连接，所述电流检测电路与控制电路串联连接；

所述继电器触电将取电变压器次级线圈分成匝数不同的两部分，通过控制电路控制继电器触电的开合，从而切换取电变压器的匝数比。

所述电流检测电路包括：取样电阻R1一端连接整流桥电路的3号接口、另一端连接蓄电池的负极；所述取样电阻R1串联电阻R5后接入集成运算放大器U1A的正向输入端，集成运算放大器U1A的反向输入端连接电阻R6后接地；电阻R7串接在集成运算放大器U1A的反向输入端和输出端之间，集成运算放大器U1A的输出端依次串联二极管D1、电阻R8后，与所述控制电路连接；电阻R9一端与电阻R8连接、另一端接地；电容C1一端与电阻R8连接、另一端接地。

所述控制电路包括：

电阻R10一端与电流检测电路连接、另一端接入集成运算放大器U1B的正向输入端，集成运算放大器U1B的反向输入端串接电阻R12后接地，电阻R11串接在集成运算放大器U1B的正向输入端和输出端之间，电阻R13一端连接集成运算放大器U1B的反向输入端、另一端接VCC；集成运算放大器U1B的输出端依次串接电阻R15和三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与继电器连接，三极管Q1的发射极接地。

所述取电变压器为采用单匝初级绕组、两组次级绕组的变压器；取电变压器次级线圈的1号端子和2号端子分别连接继电器K1触点和K2触点，K1触点和K2触点的另一端连接至整流桥电路的1号接口，取电变压器次级线圈的3号端子连接至整流桥电路的2号接口。

所述整流桥电路串接在蓄电池的正负极之间。

所述继电器为单刀双置继电器。

本实用新型有益效果：

本实用新型对于较宽的高压线路电流，取电变压器可以折中选取高、低2种匝比：