【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网设备，具体而言，涉及一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置及其挂网方法。
技术介绍
1、高压输电线路中，安装在高压侧的电力设备不能直接使用高压输电线为其供电，目前通常采用的方式是：电池供电、太阳能发电、风能发电、配电变压器供电和ct取电方式。但是这些方式都存在难以克服的缺点。
2、目前，采用绝缘子、无线传能系统、ct取电相结合的方式是一种新颖的无线供能方式，该方式不仅解决了输电线路端到塔端的绝缘问题，还解决了塔端用电设备的供电稳定性问题。但是，目前已有的方法中，主要有绝缘子底部附着型、绝缘子外部安装型和绝缘子内嵌线圈型。已有的这三种装配方案均会涉及到绝缘子的改动，经济成本较高，并且前两种方案在长期工作下存在线圈脱落等严重事故的风险，对输电线路的安全性造成威胁。为了使无线传能线圈能够在输电线路与杆塔之间正常工作，需要对线圈部分进行绝缘一体化封装。目前已有的封装技术至少存在以下缺陷：
3、1.绝缘子材料为复合材料（如硅橡胶），此类材料在制作的伞裙均质地偏软，工作期间可能存在变形问题，从而导致无线传能线圈变形无法正对齐，不利于无线传能线圈之间位置稳定性的保持，使电能传递效率降低；
4、2.绝缘子内嵌线圈模块，一方面在绝缘封装的时候，绝缘材料温度较高，采用贴片电容在封装的时候电容元件有概率发生高温损坏的问题，并且当整体设备完成制作投入使用的时候，工作期间发生线圈模块的故障，维修成本高，为了解决伞裙柔软问题，部分专利技术采用pcb板线圈进行内嵌，该方案中pcb基板占据了绝缘子大量内部可
5、3.已有的线圈大多为平面结构，经过理论计算以及实验验证发现，在无线传能设计当中，仅仅改变线圈平面的设计对整体传递效率的提升较小。
6、因此，急需一种新型的封装和安装技术解决无线传能装置挂网问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的包括提供了一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置及其挂网方法，硬质复合绝缘材料能保证绝缘伞裙的规则不变形，从而实现线圈轴向对齐的一致性，达到保证轴向的磁场传递效率，从而提高了线圈之间的耦合系数，达到能量传递效率提升的效果。
2、本专利技术的实施例可以这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置包括硬质复合绝缘材料封装体、芯棒和传能模块，芯棒和传能模块的线圈封装在硬质复合绝缘材料封装体内，线圈外套在芯棒上，多个线圈沿芯棒的长度方向间隔设置；线圈在芯棒上缠绕的形式为梯形堆叠形式或金字塔堆叠形式，线圈的外径从上至下逐渐增大。
4、在可选的实施方式中，硬质复合绝缘材料封装体包括柱状主体和伞裙结构，伞裙结构套设在柱状主体上，多个伞裙结构沿柱状主体的长度方向间隔设置，芯棒与柱状主体同轴设置，线圈延伸到伞裙结构内。
5、在可选的实施方式中，硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置还包括片状磁芯，片状磁芯为圆环形状，片状磁芯设置在硬质复合绝缘材料封装体内、且套设在芯棒上，片状磁芯设置在相邻两个线圈之间。
6、在可选的实施方式中，片状磁芯与柱状主体同轴设置，片状磁芯延伸到伞裙结构内，片状磁芯和线圈沿芯棒的长度方向交替布置。
7、在可选的实施方式中，硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置还包括工字型磁芯，工字型磁芯为圆环形状，工字型磁芯套设在芯棒上，线圈套设在工字型磁芯上，工字型磁芯的外周面上具有凹槽，线圈设置在凹槽内。
8、第二方面，本专利技术提供一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置的挂网方法，挂网方法包括：
9、在杆塔上绝缘子的顶端连接上固定横梁；
10、将前述实施方式的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置的顶端连接上固定横梁；
11、将硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置的底端和绝缘子的底端通过下固定横梁连接；
12、将ct取能装置的输出端连接到硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置的底端，将ct取能装置的本体外套到杆塔的输电线上。
13、本专利技术实施例提供的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置及其挂网方法的有益效果包括：
14、1、相较于已有的平面线圈改进，本专利技术实施例可以有效保证线圈轴向对齐的一致性，达到保证轴向的磁场传递效率，从而提高了线圈之间的耦合系数，达到能量传递效率提升的效果；
15、2、采用硬质复合绝缘材料封装体对芯棒和线圈进行封装，在满足输电线到杆塔的绝缘要求的情况下，使线圈始终处于最佳工作状态；
16、3、通过本专利技术实施例的绝缘一体化封装后，将无线传能装置与绝缘子并列安装于电网上，无需替换现有挂网的绝缘子即可实现安装，安装便捷，并且便于设备后期的维护和更新。
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1.一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置包括硬质复合绝缘材料封装体（1）、芯棒（4）和传能模块，所述芯棒（4）和所述传能模块的线圈（5）封装在所述硬质复合绝缘材料封装体（1）内，所述线圈（5）外套在所述芯棒（4）上，多个所述线圈（5）沿所述芯棒（4）的长度方向间隔设置；所述线圈（5）在所述芯棒（4）上缠绕的形式为梯形堆叠形式或金字塔堆叠形式，所述线圈（5）的外径从上至下逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装体（1）包括柱状主体（2）和伞裙结构（3），所述伞裙结构（3）套设在所述柱状主体（2）上，多个所述伞裙结构（3）沿所述柱状主体（2）的长度方向间隔设置，所述芯棒（4）与所述柱状主体（2）同轴设置，所述线圈（5）延伸到所述伞裙结构（3）内。
3.根据权利要求2所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置还包括片状磁芯（6），所述片状磁芯（6）为圆环形状，所述片状磁芯（6）设置在所述硬质复
4.根据权利要求3所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述片状磁芯（6）与所述柱状主体（2）同轴设置，所述片状磁芯（6）延伸到所述伞裙结构（3）内，所述片状磁芯（6）和所述线圈（5）沿所述芯棒（4）的长度方向交替布置。
5.根据权利要求1所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置还包括工字型磁芯（7），所述工字型磁芯（7）为圆环形状，所述工字型磁芯（7）套设在所述芯棒（4）上，所述线圈（5）套设在所述工字型磁芯（7）上，所述工字型磁芯（7）的外周面上具有凹槽（71），所述线圈（5）设置在所述凹槽（71）内。
6.一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置的挂网方法，其特征在于，所述挂网方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置包括硬质复合绝缘材料封装体（1）、芯棒（4）和传能模块，所述芯棒（4）和所述传能模块的线圈（5）封装在所述硬质复合绝缘材料封装体（1）内，所述线圈（5）外套在所述芯棒（4）上，多个所述线圈（5）沿所述芯棒（4）的长度方向间隔设置；所述线圈（5）在所述芯棒（4）上缠绕的形式为梯形堆叠形式或金字塔堆叠形式，所述线圈（5）的外径从上至下逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装体（1）包括柱状主体（2）和伞裙结构（3），所述伞裙结构（3）套设在所述柱状主体（2）上，多个所述伞裙结构（3）沿所述柱状主体（2）的长度方向间隔设置，所述芯棒（4）与所述柱状主体（2）同轴设置，所述线圈（5）延伸到所述伞裙结构（3）内。
3.根据权利要求2所述的硬质复合绝缘材料封装的无线传能装置，其特征在于，所述硬质复合绝缘材料封装的无线传...
【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，牟荣龙，尹芳辉，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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