基于絕緣架空地線的取電裝置的制造方法
【專利說明】基于絕緣架空地線的取電裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電力領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于絕緣架空地線的取電裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 按國內(nèi)目前電力總?cè)萘抗浪?，全國每年電能損耗將達(dá)百億kWh。一部分電能由架空 線損耗掉，大部分感應(yīng)電流由架空地線流入大地。
[0003] 架空地線與輸電線路之間存在靜電禪合和電磁禪合，在正常情況下地線上的感應(yīng) 電壓、電流主要隨地線至各相導(dǎo)線的距離、=相導(dǎo)線上的負(fù)荷電流及導(dǎo)線不對稱度的變化 而變化。地線的接地方式可分為：1)地線與OPGW分別逐基接地;2)地線分段絕緣，OPGW逐基 接地;3)地線、OPGW分段絕緣、一點(diǎn)接地。如果地線逐基桿塔直接接地，則兩根架空地線之間 可通過大地形成回路，形成兩根地線的線間環(huán)流。此外，每根地線又分別W大地為回路，形 成感應(yīng)電流回路。兩種電流的產(chǎn)生，將使輸電線路的附加電能損耗增加。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的問題為減少前述輸電線路損耗。
[0005] 為達(dá)到前述目的，本實(shí)用新型采用如下方案:一種基于絕緣架空地線的取電裝置， 其特征在于，所述絕緣架空地線包括設(shè)于電塔上的導(dǎo)線及把所述導(dǎo)線分隔為多段的絕緣端 子，所述取電裝置包括:與一段所述導(dǎo)線連接并獲取第一電流的自禪變壓器，對所述第一電 流進(jìn)行變壓處理后獲得第二電流;與所述自禪變壓器連接的濾波器，對所述第二電流進(jìn)行 濾波后獲得第=電流;與所述濾波器連接的電動氣閥，基于所述第=電流產(chǎn)生第一氣流;與 所述電動氣閥連接的氣壓調(diào)節(jié)閥，基于所述第一氣流進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的第二氣流;與 所述氣壓調(diào)節(jié)閥連接的氣動馬達(dá)，基于所述第二氣流產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；與所述氣動馬達(dá)連接的發(fā) 電機(jī)，基于所述轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流。
[0006] 本實(shí)用新型的第一優(yōu)選方案為:所述自禪變壓器中的磁路間空氣間隙可調(diào)。
[0007] 本實(shí)用新型的第二優(yōu)選方案為:所述自禪變壓器包括主線圈及副線圈，所述副線 圈的應(yīng)數(shù)可調(diào)。
[000引本實(shí)用新型的第=優(yōu)選方案為:所述絕緣端子為耐張瓷瓶。
[0009] 本實(shí)用新型的第四優(yōu)選方案為:所述自禪變壓器的線圈應(yīng)數(shù)為1500應(yīng)；線圈層數(shù) 為3層;鐵忍厚度為Icm;磁導(dǎo)率為10K;空氣間隙可調(diào)范圍為0cm-20cm;環(huán)屯、直徑為30畑1。
[0010] 本實(shí)用新型的第五優(yōu)選方案為:所述電動氣閥功稱壓差為1.6M化;工作壓差為0-1.6MPa;電源電壓為220V;公稱通徑為25mm;功耗為40VA。
[0011] 本實(shí)用新型可達(dá)到如下技術(shù)效果：
[0012] 1.通過絕緣架空地線感應(yīng)電流一機(jī)械能一電流的轉(zhuǎn)換解決了自禪變壓器變比不 能過大，感應(yīng)電流隨輸電線路輸送負(fù)荷、外部環(huán)境的變化而導(dǎo)致使用電流不穩(wěn)的問題。
[0013] 2.調(diào)節(jié)自禪變壓器空氣間隙、副邊線圈應(yīng)數(shù)能夠調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓、輸出功 率.
[0014] 本申請的取電方法比其它取電的效率有了幾十倍甚至上百倍的提高，為實(shí)時在線 監(jiān)測的發(fā)展提供了穩(wěn)定的電源基礎(chǔ)。
[0015] 本實(shí)用新型的運(yùn)些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會在下面的【具體實(shí)施方式】、附圖中詳細(xì)的掲露。 【【附圖說明】】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明：
[0017] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電塔上電線安裝示意圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的架空線路禪合電容電感等效圖。
[0019] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的基于絕緣架空地線的取電裝置示意圖。
[0020] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的自禪變壓器原理圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0021] 下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和 說明，但下述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。基于實(shí)施方式中的實(shí)施例， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的 保護(hù)化圍。
[0022] 實(shí)施例1。
[0023] 參看圖1、圖2、圖3、圖4,電塔5上設(shè)有絕緣架空地線1、架空地線2、第一導(dǎo)線線3,第 二導(dǎo)線線4,其中第一導(dǎo)線線3和第二導(dǎo)線線4為輸電線路?；诮^緣架空地線的取電裝置， 其絕緣架空地線1包括設(shè)于電塔5上的導(dǎo)線及把導(dǎo)線分隔為多段的絕緣端子，取電裝置包 括:與一段導(dǎo)線連接并獲取第一電流的自禪變壓器，對第一電流進(jìn)行變壓處理后獲得第二 電流;與自禪變壓器連接的濾波器，對第二電流進(jìn)行濾波后獲得第=電流;與濾波器連接的 電動氣閥，基于第=電流產(chǎn)生第一氣流;與電動氣閥連接的氣壓調(diào)節(jié)閥，基于第一氣流進(jìn)行 穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的第二氣流;與氣壓調(diào)節(jié)閥連接的氣動馬達(dá)，基于第二氣流產(chǎn)生轉(zhuǎn)動;與氣 動馬達(dá)連接的發(fā)電機(jī)，基于轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流。
[0024] 設(shè)Cl為絕緣架空地線1與第一導(dǎo)線線3間的禪合電容，Cii為對絕緣架空地線1與第 二導(dǎo)線線的禪合電容;Co為絕緣架空地線1對地電容;Mi為絕緣架空地線1與第一導(dǎo)線線3間 的禪合電感、Mn為絕緣架空地線1與第一導(dǎo)線線4間的禪合電感;M2為架空地線2對絕緣架空 地線1的禪合電感。
[0025] 長為1的架空地線通過絕緣子絕緣形成絕緣架空地線1，其靜電感應(yīng)電流I。，電磁 感應(yīng)電動勢Egm,則其電磁感應(yīng)電流Ig的數(shù)學(xué)表達(dá)式：
[0026] Ic= jwl (CiaUia+CibUib+CicUic+CiiaUiia+Ci 加 iiB+CiicUiic+C 如 2)
[0029]其中，架空地線2上的靜電感應(yīng)分量主要由禪合電容引起，禪合電容較小可W忽 略。絕緣架空地線1上的電量主要與輸電線路的禪合電感、線路長度、負(fù)荷電流、導(dǎo)線與地線
[00
[00 之間的距離有關(guān)。
[0030] 絕緣架空地線1的電量隨絕緣架空地線1的長度、輸電線路的負(fù)荷電流、絕緣架空 地線1與輸電線路之間距離的變化而變化。絕緣架空地線1的電量不穩(wěn)定成為絕緣架空地線 1感應(yīng)電流回收利用的難點(diǎn)。
[0031] 自禪變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是原、副邊共用一部分繞組，因此其原、副邊繞組之間既有 磁的禪合，又有電的聯(lián)系。自禪變壓器原、副邊共用的運(yùn)部分繞組稱作公共繞組。自自禪變 壓器的接線原理圖如圖4。
[0032] 自禪變壓器參數(shù)
[00削 N=化+化機(jī),原邊輸入電壓；怎1。原邊勵磁電壓；於。副邊輸出電壓；副邊勵磁電 壓；/l。原邊輸入電流;/2。副邊輸入電流；扣勵磁電流商0原邊漏阻抗;么2。副邊漏阻抗； 勵磁阻抗；4 m。磁路中的磁通量；
[0034] 電動氣閥參數(shù)：4m磁路中的磁通量；4。氣隙中的磁通量;Nw線圈應(yīng)數(shù)；Rw線圈電 阻;Rn非工作氣隙磁阻;Rm對應(yīng)磁路磁阻;Rs工作氣隙磁阻;gmax最大氣隙長度;Xl位移;S氣隙 長度;O漏磁系數(shù);Amid活塞中軸桿截面;Hm磁場強(qiáng)度，A/m; Lm磁路長度，m;叫真空磁導(dǎo)率，H/m; Pi電動氣閥壓強(qiáng);PO夕F界環(huán)境。
[0035] 自禪變壓器原、副邊電氣聯(lián)系可表示為：
[0036]
[0037]
[00；3 引
[0039]
[0040]
[0041] 巧
[0042]
[00 創(chuàng) :(2.6)
[0044]
[0045] 7)
[0046]
[0047] (么巧
[004引路間隙可調(diào)的自禪變壓器，給自禪變壓器的原邊輸入交流電源，在磁屯、中產(chǎn)生交 變的磁場，磁場和輸入交流電壓的關(guān)系為(忽略漏阻抗）：
[0049] (2巧
[0050] (2 AO)
[0 化1] (2.11)
[0052] (2.12)
[0053] ; R"。是自禪變壓器整個磁路的磁阻(包括磁 屯、磁阻7
[0054] (2.巧
[0化5]
[0056] 燦令
[0化7]
[0化引 （2.:巧
[0059] 式中，L為自禪變壓器原邊電感。
[0060] 式(2.4)、式(2.12)、式(2.14)、式(2.15)可得輸入電壓^/l。、應(yīng)數(shù)N-定時，調(diào)節(jié)磁 路中的空氣間隙，總的磁路磁阻Rm。改變，自禪變壓器的自感L、勵磁電流1_/。也將隨之改變， 可實(shí)現(xiàn)對輸出電流扣。的調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)自禪磁路空氣間隙、副邊線圈應(yīng)數(shù)可實(shí)現(xiàn)對自禪變 壓器輸出功率的控制。
[0061] 基于前述方案，優(yōu)選自禪變壓器的線圈應(yīng)數(shù)為1500應(yīng)；線圈層數(shù)為3層;鐵忍厚度 為1 cm;磁導(dǎo)率為IOK;空氣間隙可調(diào)范圍為0cm-20cm;環(huán)屯、直徑為30cm。優(yōu)選電動氣閥功稱 壓差為1.6MPa;工作壓差為0-1.6MPa;電源電壓為220V;公稱通徑為25mm;功耗為40VA。優(yōu)選 電動氣閥功稱壓差為1.6M化;工作壓差為0-1.6MPa;電源電壓為220V;公稱通徑為25mm;功 耗為40VA?；谇笆鰠?shù)組，適合于中國220KV的同桿雙回架設(shè)線路。
[0062] W上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，熟悉該本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白本實(shí)用新型包括但不限于附圖和上面具體實(shí)施方 式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實(shí)用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書 的范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于，所述絕緣架空地線包括設(shè)于電塔 上的導(dǎo)線及把所述導(dǎo)線分隔為多段的絕緣端子，所述取電裝置包括:與一段所述導(dǎo)線連接 并獲取第一電流的自耦變壓器，對所述第一電流進(jìn)行變壓處理后獲得第二電流;與所述自 耦變壓器連接的濾波器，對所述第二電流進(jìn)行濾波后獲得第三電流;與所述濾波器連接的 電動氣閥，基于所述第三電流產(chǎn)生第一氣流;與所述電動氣閥連接的氣壓調(diào)節(jié)閥，基于所述 第一氣流進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的第二氣流;與所述氣壓調(diào)節(jié)閥連接的氣動馬達(dá)，基于所述 第二氣流產(chǎn)生轉(zhuǎn)動;與所述氣動馬達(dá)連接的發(fā)電機(jī)，基于所述轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于:所述自耦變壓器中 的磁路間空氣間隙可調(diào)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于:所述自耦變壓器包 括主線圈及副線圈，所述副線圈的匝數(shù)可調(diào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于:所述絕緣端子為耐 張瓷瓶。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于:所述自耦變壓器的 線圈匝數(shù)為1500匝；線圈層數(shù)為3層;鐵芯厚度為lcm;磁導(dǎo)率為10K;空氣間隙可調(diào)范圍為 0cm_20cm;環(huán)心直徑為30cm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于絕緣架空地線的取電裝置，其特征在于:所述電動氣閥功稱 壓差為1.6MPa;工作壓差為0-1.6MPa;電源電壓為220V;公稱通徑為25mm;功耗為40VA。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于絕緣架空地線的取電裝置，所述取電裝置包括：與一段所述導(dǎo)線連接并獲取第一電流的自耦變壓器，對所述第一電流進(jìn)行變壓處理后獲得第二電流；與所述自耦變壓器連接的濾波器，對所述第二電流進(jìn)行濾波后獲得第三電流；與所述濾波器連接的電動氣閥，基于所述第三電流產(chǎn)生第一氣流；與所述電動氣閥連接的氣壓調(diào)節(jié)閥，基于所述第一氣流進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的第二氣流；與所述氣壓調(diào)節(jié)閥連接的氣動馬達(dá)，基于所述第二氣流產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；與所述氣動馬達(dá)連接的發(fā)電機(jī)，基于所述轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電流。通過絕緣架空地線感應(yīng)電流—機(jī)械能—電流的轉(zhuǎn)換解決了自耦變壓器變比不能過大，感應(yīng)電流隨輸電線路輸送負(fù)荷、外部環(huán)境的變化而導(dǎo)致使用電流不穩(wěn)的問題。
【IPC分類】H02J50/10
【公開號】CN205377462
【申請?zhí)枴緾N201620167511
【發(fā)明人】陳達(dá), 孫世平, 謝逢喜, 金希龍, 金益迥, 李 權(quán), 黃圣琦, 呂鑫, 朱文兵, 王裘瀟, 李文輝, 陳林峰, 張圓, 劉光, 劉歡, 吳永奇, 葉世釗, 萬廣雷
【申請人】國網(wǎng)浙江省電力公司臺州供電公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年3月4日