寬范圍輸入自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸電線路感應(yīng)取電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路取電裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寬范圍輸入自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸電線路感應(yīng)取電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力資源的需求和供電質(zhì)量的要求越來越高，高壓輸電線路的安全性與穩(wěn)定性顯得尤為重要。目前，國內(nèi)外對(duì)輸電線路在線監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行了廣泛地研究，但是，由于電氣隔離的安全要求，安裝在高壓側(cè)的電子設(shè)備不能由導(dǎo)線直接從低壓側(cè)供電，而且輸電線路多架設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，電源供給成為制約在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的供電方式，如太陽能、蓄電池、激光供能等，由于存在不同程度的缺陷，無法滿足對(duì)監(jiān)測設(shè)備全天候和長期穩(wěn)定的供能要求。高壓輸電線路感應(yīng)取電裝置具有適應(yīng)各種惡劣天氣、全天候穩(wěn)定可靠供電等特點(diǎn)，從而克服了傳統(tǒng)供電方式的不足之處，成為解決在線監(jiān)測設(shè)備供能難題的理想選擇。因?yàn)榧芸蛰旊娋€路電流變化范圍較大，如何保證設(shè)備在大范圍電流波動(dòng)下有穩(wěn)定可靠的輸出成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。既要保證在輸電線路電流較小時(shí)能提供足以驅(qū)動(dòng)在線監(jiān)測設(shè)備的功率，又要保證當(dāng)輸電線路出現(xiàn)大電流時(shí)，取電裝置仍能夠獲得穩(wěn)定的輸出，給終端設(shè)備提供一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的電源?，F(xiàn)有的輸電線路感應(yīng)取電裝置中取電模塊的感應(yīng)線圈不能夠根據(jù)輸電線路輸入電流的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，線路輸入電路的變化范圍小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種寬范圍輸入自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸電線路感應(yīng)取電裝置，該裝置能夠根據(jù)輸電線路輸入電流的變換自動(dòng)切換取電線圈匝數(shù)以獲得穩(wěn)定的輸出，擴(kuò)大了輸電線路輸入電流的動(dòng)態(tài)變化范圍。
[0004]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種寬范圍輸入自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸電線路感應(yīng)取電裝置，連接在高壓輸電線路和終端設(shè)備之間，包括取能模塊、整流濾波模塊、DC-DC穩(wěn)壓模塊和控制模塊;其中，所述取能模塊包括取能互感器，所述取能互感器穿設(shè)于高壓輸電線上，并在二次繞組側(cè)引出有正、負(fù)接線端子，所述正接線端子由從二次繞組不同線圈匝數(shù)處引出的多個(gè)抽頭構(gòu)成，所述多個(gè)抽頭連接至一選擇模塊，所述選擇模塊用以選擇其中一個(gè)抽頭作為取能模塊的正接線端子，以使選中的正接線端子與負(fù)接線端子輸出相應(yīng)大小的電壓信號(hào)，所述選擇模塊與控制模塊相連;所述整流濾波模塊包括整流濾波電路，通過整流濾波電路對(duì)取能模塊輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行整流、濾波處理;所述DC-DC穩(wěn)壓模塊接收整流濾波模塊的輸出信號(hào)，并對(duì)該輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓輸出，為終端設(shè)備供電;所述控制模塊連接選擇模塊和DC-DC穩(wěn)壓模塊，并根據(jù)DC-DC穩(wěn)壓模塊的輸出電壓大小來控制選擇模塊，使選擇模塊重新選擇作為正接線端子的抽頭實(shí)現(xiàn)DC-DC穩(wěn)壓模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)。
[0006]本發(fā)明的工作原理是:取能模塊中的取能互感器從高壓輸電線上感應(yīng)出交流電壓后，通過整流濾波模塊將交流電壓變換成直流電壓，再輸送至DC-DC穩(wěn)壓模塊，DC-DC穩(wěn)壓模塊對(duì)輸入電壓進(jìn)行調(diào)壓處理以保證為終端設(shè)備提供安全的工作電壓，控制模塊根據(jù)DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出電壓控制選擇模塊接入不同的取電線圈匝數(shù)，通過控制選擇模塊接入不同的正接線端子，以使正接線端子與負(fù)接線端子輸出相應(yīng)大小的電壓信號(hào)，取能模塊能夠根據(jù)輸電線路輸入電流的變換自動(dòng)切換取能互感器中取電線圈匝數(shù)，并獲得穩(wěn)定的電壓輸出，能夠適應(yīng)大范圍內(nèi)輸電線路輸入電流的動(dòng)態(tài)變化范圍。
[0007]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):該裝置能夠根據(jù)輸電線路輸入電流的變換自動(dòng)切換取電線圈匝數(shù)以獲得穩(wěn)定的輸出，擴(kuò)大了輸電線路輸入電流的動(dòng)態(tài)變化范圍。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為取能線圈模塊電路圖。
[0010]圖3為整流濾波模塊電路圖。
[0011]圖4為DC-DC穩(wěn)壓模塊電路圖。
[0012]圖5為后備電源管理模塊電路圖。
[0013]圖6為過壓保護(hù)模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述:
[0015]如圖1-6所示，一種寬范圍輸入自動(dòng)調(diào)節(jié)的輸電線路感應(yīng)取電裝置，連接在高壓輸電線路和終端設(shè)備之間，包括取能模塊、整流濾波模塊、DC-DC穩(wěn)壓模塊和控制模塊;其中，所述取能模塊包括取能互感器，所述取能互感器穿設(shè)于高壓輸電線上，并在二次繞組側(cè)引出有正、負(fù)接線端子，所述正接線端子由從二次繞組不同線圈匝數(shù)處引出的多個(gè)抽頭構(gòu)成，所述多個(gè)抽頭連接至一選擇模塊，所述選擇模塊用以選擇其中一個(gè)抽頭作為取能模塊的正接線端子，以使選中的正接線端子與負(fù)接線端子輸出相應(yīng)大小的電壓信號(hào)，所述選擇模塊與控制模塊相連;所述整流濾波模塊包括整流濾波電路，通過整流濾波電路對(duì)取能模塊輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行整流、濾波處理;所述DC-DC穩(wěn)壓模塊包括控制芯片Ul及其外圍電路，該DC-DC穩(wěn)壓模塊其允許輸入電壓可高達(dá)76V，極限可達(dá)80V，輸出電流可高達(dá)IA，且輸出電壓在1.25V-13.2V可調(diào)，所述DC-DC穩(wěn)壓模塊接收整流濾波模塊的輸出信號(hào)，并對(duì)該輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓輸出，為終端設(shè)備供電;所述控制模塊連接選擇模塊和DC-DC穩(wěn)壓模塊，并根據(jù)DC-DC穩(wěn)壓模塊的輸出電壓大小來控制選擇模塊，使選擇模塊重新選擇作為正接線端子的抽頭實(shí)現(xiàn)DC-DC穩(wěn)壓模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)，所述控制模塊為C8051F系列單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本裝置的控制。
[0016]本發(fā)明的工作原理是:取能模塊中的取能互感器從高壓輸電線上感應(yīng)出交流電壓后，通過整流濾波模塊將交流電壓變換成直流電壓，再輸送至DC-DC穩(wěn)壓模塊，DC-DC穩(wěn)壓模塊對(duì)輸入電壓進(jìn)行調(diào)壓處理以保證為終端設(shè)備提供安全的工作電壓，控制模塊根據(jù)DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出電壓控制選擇模塊接入不同的取電線圈匝數(shù)，通過控制選擇模塊接入不同的正接線端子，以使正接線端子與負(fù)接線端子輸出相應(yīng)大小的電壓信號(hào)，取能模塊能夠根據(jù)輸電線路輸入電流的變換自動(dòng)切換取能互感器中取電線圈匝數(shù)，并獲得穩(wěn)定的電壓輸出，能夠適應(yīng)大范圍內(nèi)輸電線路輸入電流的動(dòng)態(tài)變化范圍。
[0017]進(jìn)一步，還包括后備電源管理模塊，所述后備電源管理模塊連接控制模塊、DC-DC穩(wěn)壓模塊和終端設(shè)備，所述控制模塊基于DC-DC穩(wěn)壓模塊的輸出電壓大小和后備電源管理模塊的儲(chǔ)存電壓大小，控制后備電源管理模塊為終端設(shè)備供電或是被DC-DC穩(wěn)壓模塊充電，后備電源管理模塊包括電源管理芯片U2、鋰電池充放電回路和鋰電池電壓采樣回路，其中，當(dāng)控制模塊檢測到DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出電壓達(dá)到額定值時(shí)，控制模塊控制DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出端為終端設(shè)備供電，且當(dāng)鋰電池電壓采樣回路中檢測到鋰電池電壓值低于最低工作電壓3.5V時(shí)，控制模塊控制DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出端為鋰電池充電，同時(shí)控制模塊還對(duì)鋰電池由
3.5V充電至滿電狀態(tài)所用時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間T小于額定值時(shí)，切換到另一塊備用電池，啟動(dòng)報(bào)警程序，提供串口輸出報(bào)警信號(hào)，可與具有相同接口的終端設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)備用電池狀態(tài)的遠(yuǎn)程管理，保證取電裝置的長久穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出電壓低于額定值時(shí)，控制模塊控制DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出端僅為終端設(shè)備供電；當(dāng)DC-DC穩(wěn)壓模塊輸出電壓低于鋰電池電壓時(shí)，控制模塊控制后備電源管理模塊為終端設(shè)備供電，以使得整個(gè)運(yùn)行過程中本裝置都能夠?yàn)榻K端設(shè)備提供安全穩(wěn)定不間斷的電源，所述鋰電池與電源管理芯片U2的電源管腳BAT相連，在PROG引腳與地之間連有電阻器來設(shè)定充電電流的大小，可以根據(jù)需要的充電電流來確定電阻器的阻值，CHRG端與STDBY端為控制芯片所包含的兩個(gè)漏極開路輸出的狀態(tài)指示端，分別為充電狀態(tài)指示端和電池故障狀態(tài)指示端，當(dāng)