[实用新型]一种双路输出的高压感应取电装置

说明书

技术领域

本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种双路输出的高压感应取电装置。

背景技术

随着经济的迅速发展，人们对电能质量及稳定性的要求越来越高，输电线路上用于线路监测的设备也越来越多，但是仍然存在两个方面的问题，一是监测设备的供能问题，二是如何使取能装置输出多路电压问题。针对这两个问题，首先，目前的供电电源仍旧主要采用太阳能和蓄电池或者太阳能和风力混合供电，对环境要求较高，并且需要更换蓄电池，后期维护工作量大，无法实现连续不间断供电，导致输电线路监控设备的运行受限。虽然感应取电的技术还不太成熟，应用不够普遍，但是，相比现有的取能方式，感应取电有很大的优势：体积小，稳定性高，成本低等特点，因此，本专利选取了感应取电装置进行供能，并涉及感应取电装置的完整的感应取电原理和电路结构。其次，现有的感应取电装置只能输出一种电压值，本专利是一种双路输出的高压感应取电装置，设计了双路输出电路12V和5V，保证可以为不同电压值的监控设备提供稳定的电压值。

发明内容

本发明涉及一种双路输出的高压感应取电装置，它能解决对高压线路监测设备不能实现不间断供电的问题，以及感应取电只能输出一种电压值，不能很好的适用于高压线路监测设备上的问题。

发明的目的是这样实现的：

一种双路输出的高压感应取电装置，它从输入端到输出端依次包括取能线圈电路，与取能线圈电路连接的整流电路、与整流电路连接的过流保护电路、与过流保护电路连接的斩波电路、以及与斩波电路连接的双路输出电路。该装置用于解决220kV及以下的高压输电线路上监控设备的供电问题。本装置采用开口式连接，可直接卡在输电线路上，位置应尽量靠近输电杆塔处，这样可以避免外界环境条件对装置的影响；取能线圈绕线后在包上绝缘材料，同时外壳采用阻燃、耐高温的聚碳酸酯材料，保证供电的可靠性。

上述取能线圈电路包括感应线圈以及磁芯，感应线圈采用螺旋式绕线，磁芯材料 为硅钢片，由一个个片状的硅钢压缩制成，两个半圆形材料组成一个圆环形的铁芯，铁芯带有1mm绝缘气隙，这样可以减小磁导率，避免铁芯过快饱和，这样就使得该装置可以适用于较大的电流变化范围，该装置适用于220kV及以下的高压输电线路。

采用开口式连接，安装时可直接卡在输电线路上，方便安装。取能线圈的外壳采用阻燃、耐高温的聚碳酸酯材料。

上述整流电路为桥式半控整流电路。为了对每个回路进行控制，需要两个晶闸管，两个二极管，这样既简化了电路，又可以控制每个回路。二极管选用IN4002型号，最高反向峰值电压为100V，额定电流为1A；晶闸管选用KPSO型号，正向平均电流为50A，断态峰值电压为100V。

上述过流保护电路包括瞬态抑制二极管以及与瞬态抑制二极管并联的MOS管。MOS管的栅极和源极与R2并联，MOS管的栅极和漏极与R3并联，其中，瞬态抑制二极管(TVS)采用P6KE15A，击穿电压为15V；MOS管选用IRFY130M，极限电压为100V，极限电流为10.8A。

上述控制模块为80C51单片机，实现对各项功能的控制。

上述双路输出电路包括3个电磁继电器，实现线路上的自动开关。

上述报警电路包括电阻R4和与电阻串联的三极管LM9018，三极管的发射集接地，集电极连接蜂鸣器。

上述取能线圈电路中的取能线圈与电阻R1串联，再与桥式半控整流装置并联。

在过流保护电路中，瞬态抑制二极管的一端连接MOS管的源极，另一端连接MOS管的漏极，MOS管的栅极和源极与R2并联，MOS管的栅极和漏极与R3并联。

它包括稳压模块，在稳压模块中，IGBT的集电极连接电感L1的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电感L2和二极管的阳极，二极管的阴极连接并联的电容C2、C3、C4，电容C4连接芯片LM7812，芯片LM7812的另一端连接并联的电容C5、C6，在连接芯片LM7805，芯片LM7812与芯片LM7805分别有一端接地。

采用上述结构，本发明具有如下有益效果：

1、本专利设计了一种应用于高压输电线路的感应取电装置，完整阐述了感应取电的结构原理。

2、取能模块主要是对感应线圈的设计，根据感应电压的影响因素，相应的提高参数设置，保证在较小的输电电流情况下，可以取出更多的交流电。

3、过流保护模块采用双向瞬态抑制二极管和MOS管，吸收多余的能量，将电压控制在电路能够承受的范围内，保护后端电路。