输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法及其试验线圈技术

本发明专利技术公开了一种输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，包括以下步骤：1)将直径不小于30mm的试验铜棒通过绝缘连接件水平悬挂于横担下方，且与横担保持垂直；试验铜棒的两端连接到大电流试验设备的输出端；2)将试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与试验铜棒平行且保持安全距离；3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A及以上的电流；4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压。本发明专利技术模拟输电线路的实际情况，得到的结果更为精准，为生产企业和研究单位提供客观的试验数据，也为在线监测产品的制造和改良提供参考依据，并使得无源取能的检测方法能够广泛地应用到输电线路的在线监测中。

【技术实现步骤摘要】
输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法及其试验线圈
本专利技术涉及测试
，尤其涉及线路大电流(1000A及以上)磁感应测试领域，具体地说是一种利用线路上大电流的磁感应取能的模拟试验方法，以及通过该模拟试验方法得到的试验线圈。
技术介绍
随着科技的日新月异，输电线路在线监测技术日益成熟，各种不同功能、结构各异的产品逐渐应用在输电线路的在线监测中，大大减少了线路维护工作量和运行的安全隐患。 虽然线路上的在线监测产品种类很多，但是均面临一个重要的问题——电源。目前产品的电源基本上有两种结构，一种为产品自带电源，如干电池或锂电池等，这类产品体积普遍较大，且每隔一段时间需要更换电池，相对麻烦；另一种为利用太阳能供电，这类产品体积相对较小，无需更换电池，使用方便，但是受天气因素影响较大，性能不稳定。 经过科研单位和生产企业的不断探索，研发了利用输电线路上大电流的磁感应能量作为在线监测产品的电源。这一研究成果很好地解决了输电线路在线监测产品电源取能的难题，体现了清洁、方便等诸多优点。 虽然大电流磁感应取能在理论研究方面完全可行，并且可以通过一些模拟仿真软件进行计算得到感应电动势的大小，但是线路上的实际情况比较复杂，并且利用仿真软件进行计算时，一些边界条件、参数无法做到精确设置。因此需要进行线路模拟试验，以获取真实的试验数据，便于与理论计算数据进行对比和分析。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，能够准确定量、切合实际地进行大电流磁感应取能模拟试验，从而获得符合测试要求的试验线圈以及相应的技术参数，用于输电线路导线的在线测试。 为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案:输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，其特征在于包括以下步骤: I)将直径不小于30mm的试验铜棒通过绝缘连接件水平悬挂于横担下方，且与横担保持垂直；试验铜棒的两端连接到大电流试验设备的输出端； 2)将试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与试验铜棒保持安全距离，且与试验铜棒保持平行； 3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A及以上的电流； 4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压； 5)如果测得的感应电压在设定值内，则结束试验；如果测得的感应电压不在设定值内，调整试验线圈与试验铜棒的距离、试验电流值或者试验线圈的绕组匝数，重复步骤2)~4); 试验在户外非雨天进行，环境温度应为5°C?40°C之间，无风或微风。 本专利技术的输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，试验铜棒模拟输电线路上的导线，试验线圈通过电磁感应获取通电试验铜棒上的能量，在绕组两端获得感应电压。该感应电压信号如果在设定值内，在线监测装置就可以直接读取，并进行处理和判断。所述感应电压的设定值即二次仪表的输入信号范围。在线监测装置为常规技术，根据输电线路运行工况进行配置。经本专利技术模拟试验方法确定的试验线圈作为取能单元可用于与试验电流值相当等级的输电线路的在线监测。通过专利技术模拟试验方法确定的试验线圈包括线圈的形状、外形尺寸、绕组电线的直径以及绕组的匝数等参数。 如果测得的感应电压不在设定值内，二次仪表就无法直接读取感应电压信号，此时需要通过调整试验线圈与铜棒的距离，重新进行试验，测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压，同时记录感应电压落在设定值内时试验线圈与铜棒的距离。即该试验线圈在与铜棒之间保持规定的距离内仍可用于对相应等级输电线路的取能。 如果试验线圈与试验铜棒之间的距离调整到最小安全距离后，试验线圈绕组两端的感应电压仍不在设定值内，则继续调整试验电流值，重新进行试验。如果在某一试验电流值时，测得的感应电压在设定值内，说明该试验线圈可用于与该试验电流值相当等级的输电线路的在线监测。 同样的道理，也可以通过调整试验线圈的绕组匝数，重新进行试验，从而得到适用于相应等级的输电线路在线监测的特定的试验线圈。 本专利技术的输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，模拟输电线路的实际情况，因而得到的结果更为精准，为生产企业和研究单位提供客观的试验数据，也为在线监测产品的制造和改良提供参考依据，并使得无源取能的检测方法能够广泛地应用到输电线路的在线监测中，因此具有广阔的商业前景和积极的社会意义。 在线监测时，将符合电流等级的试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与输电线路的导线保持安全距离，且与导线保持平行。通电导线在试验线圈内感应出电压，并送入在线监测装置进行处理。可见，利用本专利技术模拟试验方法获得的试验线圈进行磁感应取能，不需要电源供电，节能环保，操作方便，且性能稳定。 根据本专利技术，试验线圈由电线绕制在线圈骨架上制成。线圈骨架可采用塑料件、胶木件等绝缘材料，优选轻质高强度的复合材料。线圈骨架可以是方框形，也可以是圆环形，其尺寸以能够方便套入横担为宜。线圈骨架的尺寸越大，进入试验线圈的磁通量也越大，因而试验线圈绕组获得的感应电压也越大。电线的直径和匝数同样会影响试验结果。一个最佳的方案，首先，选取普通细电线(如截面积为2.5mm2、4mm2或6mm2)作为绕制电线,根据横担的尺寸选取线圈骨架的框体形状和尺寸(如外框边长为Im的方框，或外圆直径为Im的圆环)，在此基础上，根据试验电流值和试验线圈与试验铜棒之间的距离，通过电磁理论初步计算出能够获得设定的感应电压值所需的绕组匝数，制成基础试验线圈，进行模拟试验。然后，根据试验结果，增加或减少绕组匝数，最终获得符合要求的试验线圈。 根据本专利技术，模拟试验的通电电流不宜太大，以2000A以下为宜，通常选用整数，如1000A或2000A。然而，根据不同的电压等级，输电线路的实际电流可能会大于试验电流值，这种情况下，可根据实际电流与试验电流的比值，计算出试验线圈的匝数。 【附图说明】 图1是本专利技术第一种实施方式的线路布置图。 图2是本专利技术另一种实施方式的线路布置图。 【具体实施方式】 参照图1，本专利技术的输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，选取截面积为 2.5mm2的普通细电线作为绕制电线，选取外框边长为Im的方框形线圈骨架，在此基础上，以试验电流值为1000A、试验线圈与试验铜棒之间的距离为5m作为基础参数，通过电磁理论初步计算出能够获得设定的感应电压值所需的绕组匝数，制成基础试验线圈，并按以下步骤进行模拟试验: I)将直径为30mm的试验铜棒5通过绝缘连接件4水平悬挂于横担3下方，且与横担3保持垂直；试验铜棒5的两端作削平处理，使两端面与试验铜棒5的心轴垂直；在试验铜棒5的两端各钻一个直径为14?16mm小孔，分别与两根软铜线6的一端连接，两根软铜线6的另一端连接到大电流试验设备的输出端；为了减小软铜线6的长度，防止过多的压降，大电流试验设备在保证安全的情况下与铜棒的直线距离应尽可能短； 2)将试验线圈2套装于横担3上，所述的试验线圈2与试验铜棒保持5m的安全距离，且与试验铜棒5保持平行； 3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A的电流； 4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压； 5)如果测得的感应电压在设定值内，则结束试验；如果测得的感应电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，其特征在于包括以下步骤：1)将直径不小于30mm的试验铜棒通过绝缘连接件水平悬挂于横担下方，且与横担保持垂直；试验铜棒的两端连接到大电流试验设备的输出端；2)将试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与试验铜棒保持安全距离，且与试验铜棒保持平行；3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A及以上的电流；4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压；5)如果测得的感应电压在设定值内，则结束试验；如果测得的感应电压不在设定值内，调整试验线圈与试验铜棒的距离、试验电流值或者试验线圈的绕组匝数，重复步骤2)～4)；试验在户外非雨天进行，环境温度应为5℃～40℃之间，无风或微风。

【技术特征摘要】
1.输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，其特征在于包括以下步骤: 1)将直径不小于30mm的试验铜棒通过绝缘连接件水平悬挂于横担下方，且与横担保持垂直；试验铜棒的两端连接到大电流试验设备的输出端； 2)将试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与试验铜棒保持安全距离，且与试验铜棒保持平行； 3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A及以上的电流； 4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压； 5)如果测得的感应电压在设定值内，则结束试验；如果测得的感应电压不在设定值内，调整试验线圈与试验铜棒的距离、试验电流值或者试验线圈的绕组匝数，重复步骤2)~4); 试验在户外非雨天进行，环境温度应为5°C~40°C之间，无风或微风。2.如权利要求1所述的输电线路大电流磁感应取能模拟试验方法，其特征在于当输电线路的实际电流可能大于试验电流值时，根据实际电流与试验电流的比值，计算出试验线圈的匝数。3.输电线路大电流磁感应取能试验线圈，其特征在于所述的试验线圈通过以下方法获得: 1)将直径不小于30mm的试验铜棒通过绝缘连接件水平悬挂于横担下方，且与横担保持垂直；试验铜棒的两端连接到大电流试验设备的输出端； 2)将试验线圈套装于横担上，或者利用绝缘绳悬挂至横担下方，所述的试验线圈与试验铜棒保持安全距离，且与试验铜棒保持平行； 3)大电流试验设备向试验铜棒通入1000A及以上的电流； 4)测量并记录试验线圈绕组两端的感应电压； 5)如果测得的感应电压在设定值内，则结束试验；如果测得的感应电压不在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李禾，
申请(专利权)人：李禾，
类型：发明
国别省市：浙江;33