一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件及其传能结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件及其传能结构，包括钢脚、芯盘和铁帽，三者通过锁紧鞘连接固定，且在所述芯盘的底部还设置有伞裙，在所述伞裙上还套接有与其外表面轮廓相适应的伞裙外套，所述伞裙外套采用高温固化的环氧树脂形成，且在所述伞裙外套中利用注塑成型工艺一体设置有传能线圈。该结构针对高压输电线路监测设备的持续性供电问题，通过将传能线圈嵌入绝缘子件的方式，使前端感应取电装置取得的电能通过无线传输的方式输送给杆塔侧的监测设备，改善了监测设备的用电条件，有效保证了监测设备的正常工作；同时在不影响原本绝缘性能的前提下，可将出现问题的单个复合绝缘子元件进行拆卸更换，便于维护。维护。维护。

【技术实现步骤摘要】
一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件及其传能结构


[0001]本专利技术涉及无线电能传输设备的
，尤其涉及一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件及其传能结构。

技术介绍

[0002]随着智能电网的不断发展，输电杆塔在线监测设备未来将全面覆盖，而在线监测设备的供电可靠性已成为制约输电杆塔在线监测技术发展的重要因素。目前输电杆塔监测设备的供电方式主要有太阳能供电、微波供电、电压互感式和蓄电池供电等，但在安全性、实用性、应用成本方面都存在可靠性不足、实施难度高等问题。近年来，能量收集器与无线电能传输技术相结合的供电方法为输电杆塔监测设备提供了一种新的电源解决方案，在高压输电线路上安装电流互感器，并通过WPT系统(无线电能传输系统)将从线路获取的能量为安装在输电线路杆塔上的监测设备供电，保障输电线路安全稳定运行。
[0003]WPT系统与传统采用导线连接的电能传输相比，主要是通过两个或多个金属线圈之间的磁场联系在一起，各个线圈之间没有实体导线连接，大大增加了电能传输过程的便利性，且不存在实体接触导致设备之间摩擦产生火花的情况，因此受到众多领域的关注。
[0004]然而，这种实时感应取能技术虽然相比于太阳能供电、微波供电、电压互感式和蓄电池供电等能够提供持续稳定的电能，但其传输的距离和功率很难达到要求。有鉴于此，提供一种能够满足中远程无线电能传输的传输设备为高压线路的在线监测装置供电成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件及其传能结构,该结构针对高压输电线路监测设备的持续性供电问题，通过将传能线圈嵌入绝缘子件的方式，使前端感应取电装置取得的电能通过无线传输的方式输送给杆塔侧的监测设备，改善了监测设备的用电条件，有效保证了监测设备的正常工作；同时在不影响原本绝缘性能的前提下，可将出现问题的单个复合绝缘子元件进行拆卸更换，便于维护。
[0006]为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件，包括钢脚、芯盘和铁帽，三者通过锁紧鞘连接固定，且在所述芯盘的底部还设置有伞裙，其特征在于：在所述伞裙上还套接有与其外表面轮廓相适应的伞裙外套，所述伞裙外套采用高温固化的环氧树脂形成，且在所述伞裙外套中利用注塑成型工艺一体设置有传能线圈。
[0007]更进一步地，所述铁帽采用钟形结构，其内表面设置有环筋。
[0008]更进一步地，所述钢脚采用锥形结构。
[0009]更进一步地，所述伞裙采用双伞形结构。
[0010]更进一步地，所述钢脚与芯盘间垫设有垫片，所述芯盘与铁帽间填充有水泥胶合剂。
[0011]更进一步地，所述芯盘采用钢化玻璃制成，其内表面轮廓与所述钢脚的外表面轮
廓相适应，其外表面轮廓与所述铁帽的内表面轮廓相适应。
[0012]更进一步地，所述传能线圈是由励磁线圈绕制而成的平面线圈。
[0013]更进一步地，在所述伞裙外套中还利用注塑成型工艺一体设置有谐振电容，所述谐振电容与所述传能线圈电性连接。
[0014]基于前文描述，本专利技术还提供了一种传能结构，其关键在于：包括绝缘子串，所述绝缘子串由1至m个如权利要求1至8任一所述的复合绝缘子元件串联组成，第1个复合绝缘子元件靠近电网的杆塔侧，且其传能线圈作为接收线圈，第m个复合绝缘子元件靠近电网的输电线路侧，且其传能线圈作为发射线圈，第2至m
‑
1个复合绝缘子元件的传能线圈作为中继线圈；其中：m≥3且m为正整数。
[0015]更进一步地，所述接收线圈通过整流装置连接在线监测设备，所述发射线圈通过逆变装置连接感应取电装置。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的显著效果如下：
[0017]1、本专利技术在复合绝缘子元件的伞裙中嵌入传能线圈，在不改变绝缘子原有的诸多性能的前提下，保证了在线监控设备稳定的电源供给和持续运行功能，是解决高压监控设备供电问题的一种新的技术实现方案，具有实际工程价值；
[0018]2、通过增加复合绝缘子元件数量可提高作为中继线圈的传能线圈数量，有利于实现长距离无线电能传输；
[0019]3、可灵活自由的组合成不同长度或不同伞裙片数的绝缘子串，适用于不同的电压等级或不同的污秽等级，同时在不影响原本绝缘性能的前提下，可将出现问题的单个复合绝缘子元件进行拆卸更换，便于维护；
[0020]4、通过常温固化的环氧树脂配置伞裙外套，可以确保其优良的耐污闪性能、耐漏电起痕性能和耐电蚀性能，以及耐臭氧、耐高低温等，满足绝缘子的电气、机械性能要求；
[0021]5、将传能线圈一体封装伞裙外套中可简化传能线圈的安装工序，同时也能够确保传能线圈定位准确，以提高无线电能传输效率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是实施例一中复合绝缘子元件的结构示意图。
[0024]图2是实施例一中传能结构的整体结构示意图。
[0025]图3是利用传能结构组成的无线供电系统的电路拓扑图；
[0026]图4是图2的等效电路图；
[0027]1‑
复合绝缘子元件、2
‑
钢脚、3
‑
芯盘、4
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铁帽、5
‑
锁紧鞘、6
‑
伞裙、7
‑
伞裙外套、8
‑
传能线圈、9
‑
垫片、10
‑
水泥胶合剂、11
‑
绝缘子串、12
‑
整流装置、13
‑
在线监测设备、14
‑
逆变装置、15
‑
感应取电装置。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]多中继模式的无线电能传输系统在远距离无接触供电领域具有显著优势，主要结构包括高频交流电源、发射线圈系统、中继本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备无线供电功能的复合绝缘子元件，包括钢脚、芯盘和铁帽，三者通过锁紧鞘连接固定，且在所述芯盘的底部还设置有伞裙，其特征在于：在所述伞裙上还套接有与其外表面轮廓相适应的伞裙外套，所述伞裙外套采用高温固化的环氧树脂形成，且在所述伞裙外套中利用注塑成型工艺一体设置有传能线圈。2.根据权利要求1所述的具备无线供电功能的复合绝缘子元件，其特征在于：所述铁帽采用钟形结构，其内表面设置有环筋。3.根据权利要求1所述的具备无线供电功能的复合绝缘子元件，其特征在于：所述钢脚采用锥形结构。4.根据权利要求1所述的具备无线供电功能的复合绝缘子元件，其特征在于：所述伞裙采用双伞形结构。5.根据权利要求1所述的具备无线供电功能的复合绝缘子元件，其特征在于：所述钢脚与芯盘间垫设有垫片，所述芯盘与铁帽间填充有水泥胶合剂。6.根据权利要求1至5任一所述的具备无线供电功能的复合绝缘子元件，其特征在于：所述芯盘采用钢化玻璃制成，其内表面轮廓与所述钢脚的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡峰铭，唐家宾，陈李寿，阙朝建，谢贤，宋云鹏，唐秀国，肖静，苗鹏，吴晓锐，吴宁，杨湘勇，蒋时军，韦国益，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：