耦接于高压传输线路的装置使用这种装置中的元件的体电容获得对于自身的激励。这种装置通过在高压线路与装置的产生体电容的元件之间流动的电流产生相对较低的电压。这种装置可用于操作那些监视配电系统的传输线路或参数例如电流、线路温度、振动等的传感器。这种装置也可用作指示器，例如航空警报灯、信息牌等。另外，这种装置可用作ＲＦ发射／接收或中继器器件、雷达器件、网状网络节点、视频／音频监视器、用于恐吓动物的发声器件、横贯电力线路的靶标等。由于这种装置是响应于线路电压而不是电流来工作，所以即使在低电流情况下这种装置也是可靠的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可操作为耦接至高压电力线路的装置。
技术介绍
一般而言，当电力公司需要将电力传输很远距离时，电力以相对较高的电压传输。这些高电压通常比电力用户使用的电压高得多。当某电力线路使用大于1千伏(kv)且小于40kv的电压时，这种电力线路一般称为配电线路。当使用大于40kv的电压时，这种电力线路一般称为传输线路。与配电线路相比，传输线路通常用于在更远的距离上传输更大量的电力。当发电商想要连接至电网时，可根据发电商的发电厂的容量而在配电线路级别或传输线路级别进行连接。越来越常见的是，由于电力工业解除了管制，发电商的发电厂与该发电厂将要连接的传输和配电线路并不属于同一家公司。这些类型的发电商常被称为独立发电商(IPP)。由于电力线路和发电厂不属于同一家公司，所以精确确定发电厂通过传输或配电线路提供给电网的电量变得尤为重要。即使发电厂和电力线路属于同一家公司，精确监视(monitor)提供给电网的电量通常也是有利的。IPP常常仅在对电的需求旺盛使得发电很划算时才发电。因此一些IPP可能仅在一年中的小部分时间内发电。当IPP不提供电力给电网时，其发电机通常关闭，从而IPP实际上从电网取电。这种情况下从电网取得的电量通常比IPP发电时的电量小得多。当发电厂闲置时，IPP的用电很可能仅仅是其发电能力的1/1000或更少。通常希望对IPP在闲置期间消耗的能量精确地计费并对在生产期间所产生的能量精确地补偿。希望用能量计和其他仪器来监视至/自发电商的电力流量，以精确测量发电商空闲时的用电和发电商工作时的发电量。这意味着可能需要在例如1000倍的较宽动态范围内进行精确的能量计量和监视。通常以电网级电压进行能量计量和监视。因此，电压不会大幅度改变(也许改变其标称值的+/-10％)。这意味着能量计量和监视装置所见的电力流量的较宽范围变化主要是由电流的变化所引起。在Hyatt等人的美国专利申请No.10/341,079-“在电流读数上具有扩展的动态范围的能量装置”中，描述了能在较宽的动态电流范围内进行测量的能量计，通过参考将该申请援引于此。使用电流的动态范围容量较宽的能量计可以部分解决精确监视至/自发电商的电力流量的问题。此种应用的多个能量计一般通过多个外部电流和电压传感器而连接起来。电流传感器本身至少也应具有较宽的动态范围。例如Electricity Today的2003年第2期刊印的作者为Klimek的“光学技术新一代仪表变压器”一文所述的那些光学电流传感器通常都已经能够提供最大的动态范围。这些传感器通常安装在较大的绝缘体堆(insulator stack)上，并且重达数百千克。将传感器安装到高压传输线路的安装费用通常是高昂的。事实上，在某些情况下，安装费用可能比传感器本身的费用高。安装费用高的一些原因包括传感器体积大、重量重，以及在安装、重装或替换有缺陷的传感器时所要经历的停工期。这些传感器中许多传感器的绝大部分重量和体积在于用于使传感器与地绝缘并支撑传感器的绝缘体。在对发电商生产和消耗的能量精确记账时，还必须考虑需要定期校准仪表以确保精度。这意味着传感器要被定期卸下并送往校准，同时安装替换的传感器。这样就产生了安装/重装的费用以及由于传感器的重量大而导致的可观的运输费用。再校准间隔大约为三年，单个传感器的安装和重装费用约为$100,000。以下这种传感器也可以得到，这种传感器使用流经被它们监视的线路的电流所产生的磁场来激励传感器本身。在Fernandes的美国专利No.4,799,005-“包含小型线路安装模块(line-mounted module)的电力线路参数测量装置和系统”中，描述了这样的一种装置。尽管这种装置可以降低安装和重装费用，但是由于它由流经被它测量的线路的电流产生的磁场所激励，所以当线路电流在较宽的动态范围内变化时，它并不适用。这是因为低电流产生的磁场不足以产生足够的电力来激励这种装置，或者用于激励这种装置的变流器(“CT”)及相关电路太复杂或昂贵而不实用。高压电力线路在各种地形上纵横交错。这些线路通过水路、山谷、公路，穿过或围绕城市，等等。有时，人们从地面上可以看到它们。有时从飞机上不能明显看到它们。当它们穿过支撑塔之间的距离很长的山谷或水路上方等辽阔区域时，这尤其是个问题。通常，通过使用由联邦适航通报150/5345-43E规定的低压AC电力网输配电装置和标准红色炽光障碍物灯固定器，以障碍物灯对传输线路支撑结构进行照明。对实际的传输线路悬链线的识别通常局限于悬挂无源的、明亮涂色的球体。这些方法在夜间或能见度降低的情况下仅能提供微弱的航空识别。近来的技术进步已经具有将障碍物照明装置通过许多不需要连接至外部电源的自激励装置而直接连接到高压传输线路电线的能力。现在，联邦适航通报AC 70/7460-1K提供了将直接式悬链线障碍物照明装置的用法细化的指南。美国专利No.5,448,138-“航空障碍物灯”描述了能够直接进行障碍物照明的装置，其使用安装在电力线路附近的耦合线圈通过磁耦合取电。俄勒冈州的“P and R Technologies of Beaverton”公司提供了许多自激励传输线路障碍物标志器。它们的SpanFlashTM系列的传输线路标志器使用磁场电源，其最小需要50安培电流用于结合有气体放电照明方案的校正操作。当传输线路电流低于一个导致磁场不足以支持充足发电的下限时，这种技术不起作用。许多传输线路、尤其是那些来自独立发电商的传输线路，根据负载情况而经历较宽的工作电流范围。
技术实现思路
根据本专利技术的许多方案中的一个方案，提供一种耦接于带有高的交流线路电压的电力线路的装置。该装置具有带有体电容的电导体(conductivebody)。该装置还具有带有至少两个输入端子的电源，包括耦接至电导体的第一输入端子和耦接至电力线路的第二输入端子。电源与电子电路耦接，将电导体与电力线路之间的电力流量转换为用于运行所述电子电路的电力供应，该电力供应的电压充分低于所述高的交流线路电压。这里还将进一步描述，本专利技术还提供了将电导体与电力线路之间的电力流量转换为用于运行所述电子电路的电力供应的其他多个方案。本专利技术由所附的权利要求书限定，而此简要说明的任何部分均不是对权利要求的限制。下面结合优选实施例论述本专利技术的进一步的方案和优点。附图说明请注意，附图仅描述本专利技术的典型实施例，因此不应被视为对本专利技术范围的限制。通过使用附图，将描述和说明本专利技术实施例的附加特性和细节，在附图中图1示出本专利技术的高压传输线路连接装置的一个示例的截面，并且既示出机械元件又示出电子元件；图2示出耦接于电力线路的本专利技术的高压传输线路连接装置的第二个示例；图3示出本专利技术的高压传输线路连接装置的第二个示例的截面；图4示出本专利技术的电源模块的第二个示例的示意图；图5示出本专利技术的电源模块的第三个示例的示意图；图6示出本专利技术的高压传输线路连接装置的第二个示例的一部分的示意图；图7示出耦接于电力线路的本专利技术的高压传输线路连接装置的第三个示例；图8示出本专利技术的高压传输线路连接装置的第三个示例的示意图；图9示出利用本专利技术的高压传输线路连接装置的系统；图10示出本专利技术的电场传感器；图11示出图10的电场传感器的截面；图12示出图10的电场传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种安装耦接于电力线路的装置，该电力线路运送高的交流线路电压，该装置包括：电导体，具有体电容；电源，包括至少两个输入端子；所述至少两个输入端子的第一个耦接至所述电导体，所述至少两个输入端子的第二个可操作为耦接至所述电力线路； 电子电路，耦接至所述电源；其中，所述电源可操作为将所述电导体与所述电力线路之间的电力流量转换为电力供应，该电力供应的电压充分低于所述高的交流线路电压，以便来运行所述电子电路。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：科林N冈恩，西蒙H莱特博迪，布拉德福德J福思，马丁A汉考克，杰弗里T海厄特，
申请(专利权)人：功率测量有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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