架空输电线路取电装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种架空输电线路取电装置和方法，其装置包括感应电荷聚集装置、电荷集聚间隙放电装置和变压器，所述电荷集聚间隙放电装置的一端连接所述感应电荷聚集装置，所述电荷集聚间隙放电装置的另一端连接所述变压器的高压端，所述变压器的一次侧接地，所述变压器的二次侧连接负载，所述电荷集聚间隙放电装置具有气体间隙；所述感应电荷聚集装置在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，所述感应电荷聚集装置所聚集的电荷间歇式地击穿所述电荷集聚间隙放电装置的气体间隙形成脉冲电流，所述脉冲电流经所述变压器调节后输出至所述负载。在本发明专利技术方案应用于非接触式在线监测装置时可以确保非接触式在线监测装置安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
架空输电线路取电装置和方法
本专利技术涉及电力电网
，特别涉及一种架空输电线路取电装置和方法。
技术介绍
在架空输电导线上，一般在线路塔杆上会安装在线监测装置对输电导线进行在线监测。为了保证在线监测装置长时间可用，在线监测装置的供电问题成为一个影响在线监测装置可用时间的主要问题。虽然无线电能传输(wirelesspowertransfer，WPT)方式(分别为感应耦合方式、近场谐振方式及微波辐射方式)在手机和电动牙刷等小型用电设备上有广泛应用，但是在通过上述感应耦合、近场谐振及微波辐射三种方式为在线监测设备供电时，都需要有电源连接一次端实现电能的稳定有序输入，而对于非接触式在线监测装置往往并不具备这样的条件，因此非接触式在线监测装置一般采用内置电源进行供电。可以使用蓄电池作为内置电源，但由于蓄电池电量有限，需要人工带电作业定期更换蓄电池，这不仅极大地降低了装置的可用时间，也增加了带电作业工作量和潜在的人身安全隐患。为延长这些装置的可用时间，就必须增加蓄电池的容量，从而导致装置重量的大幅增加，限制了这些装置的实际应用。为了解决这一问题，一种方式是使用太阳能电池板或者风能取电装置作为内置电源，然而太阳能电池板或者风能取电装置容易受环境影响，无法充分满足对在线监测装置的全天候和长期稳定性方面的要求，易导致在线监测装置缺电，甚至是无电，在线监测装置在缺电时容易发生故障，无法确保安全，在无电时无法工作导致监测工作终止，无法进行线路监测，从而无法确保在线监测装置安全稳定运行。此外，上述的利用光能或者风能取电的方式，往往装置体积较大、成本较高，安装维护不变。专利技术内容有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种架空输电线路取电装置和方法，应用于非接触式在线监测装置时可以确保非接触式在线监测装置安全稳定运行。第一方面，提供一种架空输电线路取电装置，其包括感应电荷聚集装置、电荷集聚间隙放电装置和变压器，所述电荷集聚间隙放电装置的一端连接所述感应电荷聚集装置，所述电荷集聚间隙放电装置的另一端连接所述变压器的高压端，所述变压器的一次侧接地，所述变压器的二次侧连接负载，所述电荷集聚间隙放电装置具有气体间隙；所述感应电荷聚集装置在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，所述感应电荷聚集装置所聚集的电荷间歇式地击穿所述电荷集聚间隙放电装置的气体间隙形成脉冲电流，所述脉冲电流经所述变压器调节后输出至所述负载。结合第一方面，在第一方面的一种可能实现方式中，所述电荷集聚间隙放电装置包括：棒板电容器，所述棒板电容器包括一个棒状电极和一个板状电极，所述棒状电极连接所述感应电荷聚集装置，所述板状电极连接所述变压器的高压端；结合第一方面，在第一方面的一种可能实现方式中，所述电荷集聚间隙放电装置包括：火花塞，所述火花塞连接在所述感应电荷聚集装置和所述变压器之间。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，所述电荷集聚间隙放电装置还包括密闭装置，所述棒板电容器或者所述火花塞设置在所述密闭装置之中。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，所述密闭装置中填充有活性气体。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，所述棒板电容器或者所述火花塞的数量为多个，所述感应电荷聚集装置的数量与所述棒板电容器或者所述火花塞的数量相同，多个棒板电容器或者多个火花塞之间并联后串联在所对应的感应电荷聚集装置和所述变压器之间。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，所述感应电荷聚集装置包括金属体，所述金属体通过导线连接所述电荷集聚间隙放电装置。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的架空输电线路取电装置还包括连接所述变压器的控制装置，所述控制装置与所述变压器配合用于稳定所述变压器的输出电压值。结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的架空输电线路取电装置还包括：前端保护电路，所述前端保护电路包括冲击保护电路和EMI滤波电路，所述感应电荷聚集装置、所述冲击保护电路、所述EMI滤波电路和所述电荷集聚间隙放电装置依次连接；或者/和主保护电路，所述主保护电路包括过电压保护电路，所述过电压保护电路连接在所述变压器的二次侧和所述负载之间；或者/和换流器，所述换流器连接在所述变压器的二次侧和所述负载之间。第二方面，提供一种架空输电线路取电方法，其包括：在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷；通过所聚集的电荷间歇式地击穿预设的气体间隙形成脉冲电流；通过变压器调节所述脉冲电流后输出至负载。结合第二方面或上述某些可能的实现方式，在第二方面的一种可能实现方式中，上述的架空输电线路取电方法还包括：结合架空输电线路的电磁场的分布位置以及所述负载的功率需求确定用于在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷的装置的位置、形状或者/和大小。根据上述本专利技术的方案，其是在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，通过所聚集的电荷间歇式地击穿气体间隙形成脉冲电流，通过变压器调节所述脉冲电流后输出至负载，由于架空输电线路中一直传输有交变电流，会使得架空输电线路产生的电磁场一直存在，因此可以一直在架空输电线路的电磁场中感应到电荷，使间歇式地击穿气体间隙进行放电的过程周而复始的进行下去，在将本专利技术方案应用于为非接触式在线监测装置供电(即所述负载为非接触式在线监测装置供电)时，可以避免出现缺电或者无电的情况，确保非接触式在线监测装置安全稳定运行，且本专利技术的架空输电线路取电装置的感应电荷聚集装置体积较小便于安装维护，且成本较低。附图说明图1为本专利技术的一个实施例中的架空输电线路取电装置的组成结构示意图；图2为其中一个实施例中的棒板电容器的组成结构示意图；图3为本专利技术的又一个实施例中的架空输电线路取电装置的组成结构示意图；图4为本专利技术的再一个实施例中的架空输电线路取电装置的组成结构示意图；图5为本专利技术的另一个实施例中的架空输电线路取电装置的组成结构示意图；图6为本专利技术的一个实施例中的架空输电线路取电方法的实现流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。参见图1所示，在其中一个实施例中，提供一种架空输电线路取电装置。如图1所示，本实施例中的架空输电线路取电装置包括：包括感应电荷聚集装置101、电荷集聚间隙放电装置102和变压器103，电荷集聚间隙放电装置102的一端连接感应电荷聚集装置101，电荷集聚间隙放电装置102的另一端连接变压器103的高压端，变压器103的一次侧接地，变压器103的二次侧连接负载100，电荷集聚间隙放电装置102中设置有气体间隙；感应电荷聚集装置101在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，感应电荷聚集装置101所聚集的电荷间歇式地击穿所述气体间隙形成脉冲电流并产生感应电压，所述脉冲电流经变压器103调节后输出至负载100。据此，根据本实施例的方案，其架空输电线路取电装置包括感应电荷聚集装置101、电荷集聚间隙放电装置102和变压器103，电荷集聚间隙放电装置102的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种架空输电线路取电装置，其特征在于，包括感应电荷聚集装置、电荷集聚间隙放电装置和变压器，所述电荷集聚间隙放电装置的一端连接所述感应电荷聚集装置，所述电荷集聚间隙放电装置的另一端连接所述变压器的高压端，所述变压器的一次侧接地，所述变压器的二次侧连接负载，所述电荷集聚间隙放电装置具有气体间隙；所述感应电荷聚集装置在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，所述感应电荷聚集装置所聚集的电荷间歇式地击穿所述电荷集聚间隙放电装置的气体间隙形成脉冲电流，所述脉冲电流经所述变压器调节后输出至所述负载。

【技术特征摘要】
1.一种架空输电线路取电装置，其特征在于，包括感应电荷聚集装置、电荷集聚间隙放电装置和变压器，所述电荷集聚间隙放电装置的一端连接所述感应电荷聚集装置，所述电荷集聚间隙放电装置的另一端连接所述变压器的高压端，所述变压器的一次侧接地，所述变压器的二次侧连接负载，所述电荷集聚间隙放电装置具有气体间隙；所述感应电荷聚集装置在架空输电线路的电磁场中感应并聚集电荷，所述感应电荷聚集装置所聚集的电荷间歇式地击穿所述电荷集聚间隙放电装置的气体间隙形成脉冲电流，所述脉冲电流经所述变压器调节后输出至所述负载。2.根据权利要求1所述的架空输电线路取电装置，其特征在于，所述电荷集聚间隙放电装置包括：棒板棒板电容器，所述棒板棒板电容器包括一个棒状电极和一个板状电极，所述棒状电极连接所述感应电荷聚集装置，所述板状电极连接所述变压器的高压端；或者火花塞，所述火花塞连接在所述感应电荷聚集装置和所述变压器之间。3.根据权利要求2所述的架空输电线路取电装置，其特征在于，所述电荷集聚间隙放电装置还包括密闭装置，所述棒板电容器或者所述火花塞设置在所述密闭装置之中。4.根据权利要求3所述的架空输电线路取电装置，其特征在于，所述密闭装置中填充有活性气体。5.根据权利要求2至4之一所述的架空输电线路取电装置，其特征在于，所述棒板电容器或者所述火花塞的数量为多个，所述感应电荷聚集装置的数量与所述棒板电容器或者所述火...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏超，李海涛，邝振星，罗建军，胡金磊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司清远供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44