[发明专利]一种电力监测设备的非接触供电系统

说明书

本发明涉及无线供电技术领域，具体涉及一种电力监测设备的非接触供电系统。包括感应取电装置、无线电能传输发射装置、绝缘子串、无线电能传输接收装置；本发明采用绝缘子串既作为无线电能传输的高压隔离部件，又能固定中级线圈，一举两得，节约成本，减小了系统的体积。本发明采用多级中继线圈进行电能无线传输，结合绝缘子尺寸，利用绝缘子作为感应取电装置和电力监测设备之间无线能量传输的非接触通道，减少了整体装置的体积和重量，实现高压隔离的同时也能够传输能量。相比较微波的传输方式更加安全且减小体积。

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，具体涉及一种电力监测设备的非接触供电系统。

背景技术

目前随着我国电力工业的迅猛发展，电力系统的安全运行越来越重要，远距离超高压的输电方式是电力系统的大动脉，其运行安全直接决定了电力系统的安全和效益，为了使电网逐步走向自动化和智能化，需要依靠大量的监测设备和传感器，国内外传统的处理方式主要有以下三种：一是太阳能供电方式，太阳能作为一种可再生的清洁能源，此方法供电质量易受天气的影响，而且蓄电池的寿命与充放电循环次数有关，理论下寿命为2-3年，考虑到恶劣的气候条件下，寿命会更短；二是光纤激光供能方式，在低压端利用激光发生器发光，通过光纤将能量传输至高压端，再用光电转换器将光能转换为电能给监测设备供电，其优点是通过光纤传输能量，不受电磁扰动和电网波动的影响，但其价格昂贵、效率低和功率小，并不适合偏僻地方使用；三是利用电流和电压互感器线路供能，此种方式容易造成谐波或高压尖脉冲，从而可能对监控设备带来严重的干扰和损坏。无线输电技术为解决上述提供了新的思路，将高低电位间进行了空间上的隔离。

无线电能传输(Wireless Power Transfer, WPT)为电力驱动设备提供了一种新的电能接入方式，具有便捷、稳定、安全的特点，是电能传输的一种全新形式和革命性进步。中国专利CN112491167B-应用于电网输电线路监测设备的微波无线供电系统及方法采用微波的方式来进行电能传输，为高压输电线路上的在线监测装置，但采用微波传输能量，虽然传输效率很高，但对大功率电能进行传输时，对天线设备有很高的要求，

所以它对传输功率有限制；另外，由于微波和激光有较强的辐射损耗，不适用于给电子设备充电。而且中国专利CN112491167B-应用于电网输电线路监测设备的微波无线供电系统及方法中未设置高压隔离方案，安全性不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电力监测设备的非接触供电系统，具体技术方案如下：

一种电力监测设备的非接触供电系统，包括感应取电装置、无线电能传输发射装置、绝缘子串、无线电能传输接收装置；所述绝缘子串的一端固定有能量发射线圈，所述绝缘子串的内部设置有多级中继线圈，所述绝缘子串的另一端设置有能量接收线圈；所述绝缘子串设置有能量发射线圈的一端靠近无线电能传输发射装置，并且远离无线电能传输接收装置；所述绝缘子串设置有能量接收线圈的一端靠近无线电能传输接收装置，并且远离无线电能传输发射装置；

所述感应取电装置固定在输电线上，并从输电线上获取电能；

所述无线电能传输发射装置固定在输电线上，并且与感应取电装置电连接，用于将感应取电装置获取的电能传输至能量发射线圈；

所述能量发射线圈用于无线电能传输发射装置传输来的电能通过绝缘子串内部的多级中继线圈传输至能量接收线圈；

所述能量接收线圈用于将多级中继线圈传输来的电能传输至无线电能传输接收装置；

所述无线电能传输接收装置固定在输电线路的支撑柱上，并且与支撑柱上的监测设备连接，用于将能量接收线圈传输来的电能进行转换为支撑柱上的电力监测设备提供合适的供电电压。

优选地，所述感应取电装置包括感应线圈、过压过流保护电路、整流滤波电路、功率调节电路、稳压输出电路、高频逆变电路；所述感应线圈、过压过流保护电路、整流滤波电路、功率调节电路、稳压输出电路、高频逆变电路依次连接；所述功率调节电路与过压过流保护电路连接；

所述感应线圈用于从输电线路处获取感应电流，并将获取的感应电流输入至过压过流保护电路；