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用于高压输电线路上的感应取电装置资料

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用于高压输电线路上的感应取电装置资料

用于高压输电线路上的感应取电装置

技术领域

本发明涉及电工技术领域,具体是一种用于高压输电线路上的感应取电装置,为设置于高压输电线路上的监控、监测等设备提供低压供电电源。

背景技术

高压输电线路上常需要安装一些用于监控、监测线路状况的辅助设备,这些设备需要用到较低电压的稳压电源,如用到5V、6V、12V等电压,尽管这些设备耗电量不一定大,但是电源提供却很不方便。

目前,高压输电线路上辅助设备所需电源一般有如下解决办法:

1、采用太阳能电池板,但太阳能电池板在长期工作一段时间后,就需要维护或更换,这在重要的输电线路上就需要停电,所以此种方法不可靠;

2、通过光纤进行激光供电,存在供电量小的缺点,且由于激光发射器、光纤、光电转换器易老化,极易影响供电质量;

3、利用高压输电线的电流进行感应取电,即利用电流互感器从高压输电线进行感应取电。由于电流互感器一次侧电流变化很大,从数安培到数千安培变化,因此,在应用电流互感器实现电源时,需要考虑到线路的过电流、短路电流等非正常因素,还必须保证电流互感器二次侧电流稳定可靠。

考虑到,电流互感器具有如下的特性:二次侧电流产生磁通会抵消一次侧电流产生的磁通,即产生去励作用。当一次侧电流一定、而二次侧电流增大时,其去励作用加强,使一次侧电流励磁磁通减小,二次侧感应电动势减小,二次线圈端电压降低。极端地,假如用理想的电流互感器,若互感器二次侧短路,那么电流互感器的接入与否对一次侧不产生影响(类似于理想变压器二次端开路),基于

此,用电流互感器做电源宜用并联分流式稳压电路。例如:专利号为“02224999.0”、名称为“从高压线上获取能量的低压电源”的中国专利即是基于上述原因,应用线性分流电路实现,但是当电流互感器一次侧电流很大时,二次侧电流相应较大,需功率管分流的电流将较大,根据功率计算公式W=UI,功率管功耗将很大,不但降低了电源的效率,而且易烧毁功率管,限制了该电源的适用范围。

发明内容

本发明为了解决现有利用高压输电线上电流进行感应取电实现的电源存在的应用效果不佳等问题,提供了一种用于高压输电线路上的感应取电装置。

本发明是采用如下技术方案实现的:用于高压输电线路上的感应取电装置,包括用于挂置在高压输电线上的可开闭式环状铁心、绕置于环状铁心上的二次线圈、以及输出调整电路;所述输出调整电路包含两交流输入端A、C与二次线圈两端连接的整流电路、脉宽调制电路(可用集成电路也可用分立电路完成其功能)、电压采样电路、连接于整流电路两直流输出端间的分流支路、以及正极输出线端B和负极输出线端D;所述整流电路的两直流输出端间连接有高频滤波电容C6,整流电路直流输出端的正极端经隔离二级管D1与正极输出线端B相连,负极端与负极输出线端D相连;所述分流支路由开关型功率器件Q2和限流电阻R12串联构成,接在整流电路输出后隔离二级管D1前;脉宽调制电路与电压采样电路并联连接于正极输出线端B与负极输出线端D之间,脉宽调制电路的采样信号输入端与电压采样电路的采样信号输出端相连,驱动脉冲输出端与分流支路中开关型功率器件Q2的控制端相连,且正极输出线端B与负极输出线端D间还连接有工频滤波电容C5。所述脉宽调制电路、电压采样电路是现有公知的功能电路,且电路变形很多。

应用时,将可开闭式环状铁心挂置在高压输电线上,高压输电线正常供电时,二次线圈两端产生感应电压,经整流电路整流、隔离二极管D1隔离、工频滤波电容C5滤波后,经由输出线端B、D对外输出电压。当高压输电线的电流增大或本发明所述装置的外接负载减小时,会使由输出线端B、D对外输出的电压升高,导致脉宽调制电路采样信号输入端的电压升高,根据变动大小,脉宽调制电路输出脉冲变宽,使分流支路中开关型功率器件Q2的导通时间加长,分流的有效电流增加,二次电流去励作用增强,使输出线端B、D对外输出的电压下降,综合作用效果使输出线端B、D对外输出的电压不致于升高过大,达到稳压的目的;当高压输电线的电流减小或本发明所述装置的外接负载增加时,情况正相反:脉宽调制电路根据采样信号输入端的电压减小,脉宽调制电路输出脉冲变窄,缩短分流支路中开关型功率器件Q2的导通时间,减少分流的有效电流,二次电流去励作用减弱,使输出线端B、D对外输出的电压升高,综合作用效果使输出线端B、D对外输出的电压不致于降低过大,达到稳压的目的。

另外,由于整流电路输出端采用较大电容滤波(几百到数千微法)-工频滤波电容C5,整流电路的二极管导通角变小,即整流电路的二极管不是全周期导通的,如果分流支路分流的是整流后经大电容滤波后的电流,它不能正确地反馈到二次线圈输出端,即不能形成有效的去励电流。而在接入隔离二极管D1后,可将整流后的脉动电流跟滤波后的电流加以隔离,使分流支路分流的是未经工频滤波的脉动电流,在脉宽调制电路输出脉冲来驱动分流支路中开关型功率器件Q2工作时,分流的是经整流后得到的正弦波的半周(未经大电容滤波的脉动电流),由于开关频率比较高(数十千赫到数百千赫,后述实施例的工作频率为40kHz),分流支路中开关型功率器件Q2分流电流波形的包络线为正弦波的半周,开关型

功率器件Q2端电压波形(即二极管正端电压波形)的包络线亦为正弦波的半周,参见附图3、4(所示为脉宽调制电路输出占空比为50%的脉冲时的理想情况),反映到二次线圈中通过电流波形的包络线为完整的正弦波。前述得到了各波形包络线,它既有50Hz工频成分,也含有数十kHz的高频开关频率成分,接入一只高频滤波电容C6对高频开关频率成分滤除,高频滤波电容C6的容量取1μF左右,仅滤除高频开关频率成分,而对50Hz工频频率成分起不到滤波作用,就可使包络线变成很接近光滑的实线,如图3、4所示,可以明确看出接入高频滤波电容C6和不接入高频滤波电容C6时,开关型功率器件的电压、电流波形差别,其中,T1为工频(50Hz)的周期,图中显示出半个周期的波形;T2为开关频率(40kHz)的周期,U C表示接入高频滤波电容C6时开关型功率器件的电压波形,U表示未接入高频滤波电容C6时开关型功率器件的电压波形;I C表示接入高频滤波电容C6时开关型功率器件的电压波形,I表示未接入高频滤波电容C6时开关型功率器件的电压波形。这样,二次线圈中通过的是较光滑的正弦波电流,可有效地达到去励作用,从而达到稳压输出的目的。针对图3、4需说明以下两点:一是为方便作图,尽管图中正弦波跟开关脉冲波初相位有严格的关系,但其实际中并不需存在此相位关系,且此相位关系对稳压性能不产生影响;二是在实际中,由于开关型功率器件存在上升和下降时间,同时驱动脉冲亦不是矩形脉冲波,得到的波形并非严格的矩形波,应呈现馒头形状,这正好可以减少矩形波的高次谐波对外形成干扰。

与现有技术相比,本发明仍采用并联分流式稳压电路结构,但在分流支路中采用开关型功率器件,并在装置的输出端与分流支路间加接隔离二极管,使开关型功率器件对整流后得到的脉动电流进行分流,开关型功率器件在脉宽调制电路

控制下截止、导通,当开关型功率器件截止时,开关型功率器件两端电压接近于电压的稳定值,而电流接近于零,功耗亦接近于零;当开关型功率器件导通时,电流较大,但两端电压接近于零,功耗亦很小。因此,可有效减少开关型功率器件的功耗,发热少,使用寿命长,效率高,使得本发明所述取电装置的适应范围宽。

本发明结构合理、紧凑,对由高压输电线感应获得的电能进行有效调整,保证了对外部负载提供电能的稳定性。

附图说明

图1为本发明的原理方框图;

图2为本发明所述输出调整电路的一具体电路原理图;

图3为本发明分流支路中开关型功率器件的电压波形对比图;

图4为本发明分流支路中开关型功率器件的电流波形对比图;

图中:1-可开闭式环状铁心;2-高压输电线;3-二次线圈。

具体实施方式

如图1所示,用于高压输电线路上的感应取电装置,包括用于挂置在高压输电线2上的可开闭式环状铁心1、绕置于环状铁心1上的二次线圈3、以及输出调整电路;所述输出调整电路包含两交流输入端A、C与二次线圈两端连接的整流电路、脉宽调制电路、电压采样电路、连接于整流电路两直流输出端间的分流支路、以及正极输出线端B和负极输出线端D;所述整流电路的两直流输出端间连接有高频滤波电容C6,整流电路直流输出端的正极端经隔离二级管D1与正极输出线端B相连,负极端与负极输出线端D相连;所述分流支路由开关型功率器件Q2和限流电阻R12串联构成,接在整流电路输出后隔离二级管D1前;脉宽调制

电路与电压采样电路并联连接于正极输出线端B与负极输出线端D之间,脉宽调制电路的采样信号输入端与电压采样电路的采样信号输出端相连,驱动脉冲输出端与分流支路中开关型功率器件Q2的控制端相连,且正极输出线端B与负极输出线端D间还连接有工频滤波电容C5。

具体实施时,如图2所示,所述分流支路中开关型功率器件Q2应选用导通电阻小、工作电流大、开关特性好的大功率管;本实施例中,分流支路中的开关型功率器件Q2采用功率场效应管IRFP250N,功率场效应管IRFP250N的漏极D 与整流电路直流输出端的正极端相连,源极S经限流电阻R12与整流电路直流输出端的负极端相连;其中,功率场效应管IRFP250N的基本参数如下:最高工作电压200v,最大工作电流30A,导通电阻0.075Ω,开通时间14nS,关断时间41nS,最高开关频率100kHz。

所述脉宽调制电路包含高性能固定频率电流模式控制器UC3843和NPN型三级管Q1,高性能固定频率电流模式控制器UC3843属于最常用的开关电源驱动器,其外围元件少,驱动电流大,脉冲占空比变化范围大,可达0-96%,将其用到本发明所述取电装置中,可适应输电线路大范围的电流变化。本实施例中选用8脚双列直插封装结构的UC3843,其中,高性能固定频率电流模式控制器UC3843的各管脚功能如下:管脚1-补偿端;管脚2-电压反馈端;管脚3-电流取样端;管脚4-工作频率设定端;管脚5-接地端;管脚6-输出端;管脚7-电源端;管脚8-参考电源输出端,可对外提供5v20mA稳定电压;高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚7与正极输出线端B相连,管脚5与负极输出线端D相连,管脚6经电阻R10、R11与开关型功率器件Q2-功率场效应管IRFP250N的栅极G 相连,电阻R11并联有加速电容C4(也可短接),管脚8经电容C3与负极输出

线端(接地端)D相连,管脚8还经电阻R4、电阻R5与负极输出线端D相连,管脚4经电容C2与负极输出线端D相连,管脚3经电阻R8与负极输出线端D 相连;管脚1与管脚2间连接有并联的电阻R7和电容C1,管脚4与管脚8间连接有电阻R9,电阻R4与电阻R5间的连接节点经电阻R6与高性能固定频率电流模式控制器UC3843的2管脚相连,NPN型三级管Q1的发射极与负极输出线端D相连,集电极经电阻R6与高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚2相连;当加在高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚7电压高于9v时,高性能固定频率电流模式控制器UC3843开始工作,高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚8提供5v稳压,通过管脚4外接电阻R9给定时电容C2充电,电阻R9和电容C2的值决定了振荡频率,即开关频率,当R9=10kΩ、C2=4700pF 时,振荡频率约为40kHz。

所述电压采样电路采用由电阻R1、可变电阻器R2、电阻R3串联构成的分压电阻串联支路,电阻R1、可变电阻器R2间的连接节点与脉宽调制电路的NPN 型三级管Q1基极相连;

所述整流电路可以采用桥式整流电路或全波整流电路,采用桥式整流电路时,绕置于环状铁心上的二次线圈采用单绕组,用铜量较少,但整流二极管管压降大;采用全波整流电路时,绕置于环状铁心上的二次线圈采用对称双绕组,用铜量较大,但整流二极管管压降小;

高压输电线2正常运行时,二次线圈3两端产生感应电压,输出到整流电路的交流输入端A、C,经整流电路整流、隔离二极管D1隔离、工频滤波电容C5滤波后,一路经由输出线端B、D对外输出电压,另一路经控制器UC3843的管脚7给控制器UC3843供电,第三路经电阻R1加在NPN型三极管Q1的基极上,

由电阻R1、可变电阻器R2、电阻R3串联构成的分压电阻串联支路用于电压取样反馈,NPN型三极管Q1对反馈电压进行极性反转,并通过电阻R6反馈给控制器UC3843的管脚2;

当高压输电线2的电流增大或本发明所述装置的外接负载减小时,通过分压电阻串联支路加在NPN型三极管Q1基极的电压升高,使三极管Q1集电极的电压降低,通过电阻R6反馈到控制器UC3843管脚2的电压降低,控制器UC3843经管脚6输出的驱动脉冲的占空比增大,使开关型功率器件Q2的导通时间变长,其分流的有效电流增加,二次电流去励作用增强,使输出线端B、D对外输出的电压降低,综合作用效果使输出线端B、D间电压不致于升高过大,达到稳压的目的;

当高压输电线2的电流减小或本发明所述装置的外接负载增加时,情况正相反:通过分压电阻串联支路加在NPN型三极管Q1基极的电压降低,使三极管Q1集电极的电压升高,通过电阻R6反馈到控制器UC3843管脚2的电压升高,控制器UC3843经管脚6输出的驱动脉冲的占空比减小,使开关型功率器件Q2的导通时间缩短,其分流的有效电流减少,二次电流去励作用减弱,使输出线端B、D对外输出的电压升高,综合作用效果使输出线端B、D间电压不致于降低过大,达到稳压的目的。

在实际应用本发明所述取电装置时,由于分流支路中开关型功率器件Q2分流的是经整流后未经滤波(对工频而言)的脉动电流,因此,经由输出线端B、D对外输出电压的纹波系数比较大。要求高时,可以加一个现已很成熟的三端稳压器或DC-DC转换电路转换为各个需要的电压,也可加充电电路,以进一步提高本发明所述取电装置的性能。例如:设备使用12v供电,可将本发明所述取电

装置输出设定为14v左右,接三端稳压器7812即可胜任;若仅需5v电源,可将本发明所述取电装置电压调为9v,接7805即可;若接12v铅蓄电池为设备的续航电池,直接用14v电源,用其他可充电电池时,对应选用充电电路即可。此外,应根据设备的供电电压和电流(所需功率)结合高压输电线路电流的下限值确定可开闭式环状铁心1的参数、二次线圈3的匝数,即高压输电线路电流为下限值时,必须给设备提供足够的电压和电流;根据高压输电线路电流的上限值确定绕制二次线圈3漆包线的规格,确定分流支路中开关型功率器件Q2的参数,当高压输电线路电流为上限值时,二次线圈电流很大,稳压需分去的电流很大,在这大电流下不得烧毁分流支路中开关型功率器件Q2和二次线圈。

本取电装置工作时,若需分流的电流较大,就需要考虑整流电路中整流管的功耗和发热问题。例如:需分流10A电流,桥式整流电路的整流管中总有两只导通,普通整流管管压降1.1V,整流管总耗电近22W。整流管换用肖基特二极管,大电流下其管压降0.4-0.6V,整流管总耗电约减少一半,耗电约10W左右,进一步改为全波整流,又可减少一半,但耗铜量量增加。因此,当需要分流的电流较大时,优先用全波整流方式,并选用肖基特二极管作整流管。如前述需分流10A 电流,整流管总耗电只有6W左右,其散热变得容易处理。

本取电装置直接跨接在高压输电线上,将它所供电的监控、监测设备也跨在高压母线上,它们间及它们跟高压输电线间均接近于同电位,因此,跟高压输电线之间的绝缘变得很简单,而得到的监控监测信号可通过无线传输方式传输到地面基站,由地面基站对数据进行处理。这样,电源和设备的成本可显著降低。

由于本取电装置始终跟输电线间接近于同电位,因此它既可以用到低压输电线路,也可用到各个不同的高压、超高压输电线路上。

权利要求书

1、一种用于高压输电线路上的感应取电装置,其特征在于:包括用于挂置在高压输电线(2)上的可开闭式环状铁心(1)、绕置于环状铁心(1)上的二次线圈(3)、以及输出调整电路;所述输出调整电路包含两交流输入端A、C与二次线圈两端连接的整流电路、脉宽调制电路、电压采样电路、连接于整流电路两直流输出端间的分流支路、以及正极输出线端B和负极输出线端D;所述整流电路的两直流输出端间连接有高频滤波电容C6,整流电路直流输出端的正极端经隔离二级管D1与正极输出线端B相连,负极端与负极输出线端D相连;所述分流支路由开关型功率器件Q2和限流电阻R12串联构成,接在整流电路输出后隔离二级管D1前;脉宽调制电路与电压采样电路并联连接于正极输出线端B与负极输出线端D之间,脉宽调制电路的采样信号输入端与电压采样电路的采样信号输出端相连,驱动脉冲输出端与分流支路中开关型功率器件Q2的控制端相连,且正极输出线端B与负极输出线端D间还连接有工频滤波电容C5。

2、根据权利要求1所述的用于高压输电线路上的感应取电装置,其特征在于:所述分流支路中的开关型功率器件Q2采用功率场效应管IRFP250N,功率场效应管IRFP250N的漏极D与整流电路直流输出端的正极端相连,源极S经电阻R12与整流电路直流输出端的负极端相连;所述脉宽调制电路包含高性能固定频率电流模式控制器UC3843和NPN型三级管Q1,高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚7与正极输出线端B相连,管脚5与负极输出线端D相连,管脚6经电阻R10、R11与开关型功率器件Q2-功率场效应管IRFP250N的栅极G相连,电阻R11并联有电容C4,管脚8经电容C3与负极输出线端D相连,管脚8还经

电阻R4、电阻R5与负极输出线端D相连,管脚4经电容C2与负极输出线端D 相连,管脚3经电阻R8与负极输出线端D相连;管脚1与管脚2间连接有并联的电阻R7和电容C1,管脚4与管脚8间连接有电阻R9,电阻R4与电阻R5间的连接节点经电阻R6与高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚2相连,NPN型三级管Q1的发射极与负极输出线端D相连,集电极经电阻R6与高性能固定频率电流模式控制器UC3843的管脚2相连;

所述电压采样电路采用由电阻R1、可变电阻器R2、电阻R3串联构成的分压电阻串联支路,电阻R1、可变电阻器R2间的连接节点与脉宽调制电路的NPN 型三级管Q1基极相连;

所述整流电路采用桥式整流电路或全波整流电路。

说明书摘要

本发明涉及电工技术领域,具体是一种用于高压输电线路上的感应取电装置,解决了现有利用高压输电线上电流进行感应取电实现的电源存在的应用效果不佳等问题,包括环状铁心、二次线圈、输出调整电路;输出调整电路含整流电路、脉宽调制电路、电压采样电路、由开关型功率器件和电阻串联构成的分流支路、正负极输出线端;整流电路正极端经隔离二级管与正极输出线端相连;脉宽调制电路与电压采样电路并联连接于输出线端间,脉宽调制电路的采样信号输入端与电压采样电路的输出端相连,驱动脉冲输出端与开关型功率器件的控制端相连。能对由高压输电线感应获得的电能进行有效调整,保证了对外部负载提供电能的稳定性。

高压感应取电装置技术说明

高压感应取电装置技术说明 高压感应取电装置需求分析: 随着国民经济的高速发展,各行各业对电力的需求越来越大,对电能质量(稳定性、不间断性等)的要求也越来越高,从而高压输电线路的安全性与稳定性显得尤为重要,因此非常需要在高压输电线路上实现在线实时监控,以保证高压输电线路的正常安全稳定运行,这也是目前智能电网发展的迫切要求。 随着技术的发展,工作在高压输电线路上的电气设备越来越多,如电力线路在线检测装置、线路设备防盗装置、巡线机器人、带电作业机器人、高压线路污秽在线监测等,由于大多的输电线路地处偏远,难以按常规办法解决电源供给问题,因而这些设备的供电一般采用太阳能供电。太阳能供电由于受能量转换率、气候环境及成本等因素限制,无法充分满足设备对供能在全天候方面和长期稳定性方面的要求,不得不加入蓄电池以存储电能。但由于蓄电池本身的寿命问题(一般2到3年)使得设备的维护成本大大增加,导致高压输电线路上难以普及性实现在线实时监控功能。 高压线路感应取电装置由于在取能方式和设计理念上的独到之处,使其具有适应各种恶劣天气、全天候稳定可靠供电、长期免维护运行等特点,从而克服了太阳能供电的不足之处,成为解决线上设备供能难题的绝佳选择。 产品简介 高压感应取电装置是一种利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电装置。本装置将输电导线周围的电磁能量转化为电能,为安装在附近的电气设备提供稳定的电源。能保证负载设备的长期稳定供电,适合作为高压输电导线上在线检测、监控、巡检、防盗等电气设备的电源供给装置。 性能特点 全封闭式外壳,防水防潮,能适应户外各种恶劣天气,可实现全天候供电; 内部电路模块化设计,并有完善的保护电路,运行稳定可靠,抗干扰能力强; 可配备大容量锂电池组,即使高压输电导线停电,也能保证较长时间的不间断供电; 适用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等任意电压等级; 输出功率大,电压稳定; 安装方便,接线简单。 适用线路 我公司生产的高压感应取电装置系列产品可用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV任一电压等级的高压输电线路。现场使用图片 订货须知: 设计选型或采购时,务必标明: 1、高压感应取电装置功率要求 2、额定输出电压要求 3、输电线路的线径、线路正常工作电流范围及最大电流 4、高压感应取电装置重量、体积要求 5、安装方式要求:室内室外悬挂放置等

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CT取电装置

CT取电产品说明 1.应用背景 随着经济的发展,人民生活水平的提高,人们对供电质量提出了更高要求,对供电可靠性提出了更高标准,因此,发展城市配网,实现配网自动化是供电网络发展的必然趋势。建设配网通信系统对实现配网自动化具有极端的重要性和迫切性。配网自动化中的故障指示器的主要作用首先在于实时监测配网运行状态,其次在电网发生故障时实现快速故障定位和隔离,缩短故障处理时间,从而缩短停电时间,提高供电可靠性。 2.应用范围 2.1.配电自动化(故障指示器)

配网建设是电网建设的重心,特别是故障指示器得到广泛的应用,由于体积小、安装方便,电流感应电源已成为故障指示器系统中最主要的取电方式。 2.2.户外智能开关柜 户外智能开关柜是一种潮流,传统的户外开关柜由高压开关、电缆、母线、操作附件等组成,由于缺少电源,很少包括二次设备,部分用电压互感器引出电源的方式实现了简单的智能控制,但该方式给高压PT带来很大的安全隐患,远不如电流感应电源可靠,如能用电流感应电源、超能储能电容等技术实现电流感应电源供电,将对智能环网柜等设备的自动化水平带来极大的提高。 2.3.高压输电监控 在2008年电网冰雪灾害后,输电线路和输电铁塔的监控应用广泛,供电方式仍是一大技术难题,如能有效解决可靠性和取电功率,电流感应电源是最理想的取电方式。 2.4.电缆状态监控 随着城市电力电缆建设的大力推进,电缆监控的应用也日益增多。 2.5.有源电子互感器 有源电子式互感器在智能变电站应用很广,其高压部分需要电源,如能解决电流感应电源的可靠性和高性能,将可大幅度提高其寿命与成本节约。 2.6.高压带电作业工具 电力系统正越来越多的开展带电作业,电流感应电源给这些高压带电作业工具提供了很好的高压侧电源,如巡线机器人、除冰机器人等。 2.7.专业应用 有电源后电气工程师们即可以随心所欲的在高压输电线上添加设备,比如输电线上架野外通信基站、高压输电线指示灯等。 3.产品特点 ●电路设计成熟,技术经过多年研究积累 ●互感器设计优良,体积小,材料好 ●纯硬件电路设计,可靠性高

直击雷和感应雷的区别

感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为静电感应雷和电磁感应雷。一种是指当雷云来临时地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生出很高的静电电压(感应电压)其过电压幅值可达到几万到几十万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。 另一种情况是,在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。另外,当架空线遭受直击雷或产生感应雷,高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内,这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电,引起破坏作用。 直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。指带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,主要危害建筑物、建筑物内电子设备和人。 直击雷的电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏,电流峰值可达几十KA 乃至几百KA,其之所以破坏性很强,主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间(其持续时间通常只有几us到几百us)就释放出来,从瞬间功率来讲,是巨大的。 防避直击雷通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器,将雷电流接收下来,并通过作引下线的金属导体导引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。雷电直接击在受害物上,产生电效应、热效应和机械力,从而对设施或设备造成破坏和人畜造成伤害。 地球上每年若发生31亿次闪电,直击雷占1/5--1/6。直击雷放电电流可达200KA以上,并有1MV以上的高电压。雷云放电大多具有重复放电的性质,一次雷电的全部时间一般不超过500ms,大约50%的直击雷每次雷击有三四个冲击,最多能出现几十个冲击。

高压感应取电装置技术说明

高压感应取电装置技术说明-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

高压感应取电装置技术说明 高压感应取电装置需求分析: 随着国民经济的高速发展,各行各业对电力的需求越来越大,对电能质量(稳定性、不间断性等)的要求也越来越高,从而高压输电线路的安全性与稳定性显得尤为重要,因此非常需要在高压输电线路上实现在线实时监控,以保证高压输电线路的正常安全稳定运行,这也是目前智能电网发展的迫切要求。 随着技术的发展,工作在高压输电线路上的电气设备越来越多,如电力线路在线检测装置、线路设备防盗装置、巡线机器人、带电作业机器人、高压线路污秽在线监测等,由于大多的输电线路地处偏远,难以按常规办法解决电源供给问题,因而这些设备的供电一般采用太阳能供电。太阳能供电由于受能量转换率、气候环境及成本等因素限制,无法充分满足设备对供能在全天候方面和长期稳定性方面的要求,不得不加入蓄电池以存储电能。但由于蓄电池本身的寿命问题(一般2到3年)使得设备的维护成本大大增加,导致高压输电线路上难以普及性实现在线实时监控功能。 高压线路感应取电装置由于在取能方式和设计理念上的独到之处,使其具有适应各种恶劣天气、全天候稳定可靠供电、长期免维护运行等特点,从而克服了太阳能供电的不足之处,成为解决线上设备供能难题的绝佳选择。 产品简介 高压感应取电装置是一种利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电装置。本装置将输电导线周围的电磁能量转化为电能,为安装在附近的电气设备提供稳定的电源。能保证负载设备的长期稳定供电,适合作为高压输电导线上在线检测、监控、巡检、防盗等电气设备的电源供给装置。 性能特点 全封闭式外壳,防水防潮,能适应户外各种恶劣天气,可实现全天候供电; 内部电路模块化设计,并有完善的保护电路,运行稳定可靠,抗干扰能力强; 可配备大容量锂电池组,即使高压输电导线停电,也能保证较长时间的不间断供电; 适用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等任意电压等级; 输出功率大,电压稳定; 安装方便,接线简单。 适用线路 我公司生产的高压感应取电装置系列产品可用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV任一电压等级的高压输电线路。 现场使用图片 订货须知: 设计选型或采购时,务必标明: 1、高压感应取电装置功率要求 2、额定输出电压要求 3、输电线路的线径、线路正常工作电流范围及最大电流 4、高压感应取电装置重量、体积要求 5、安装方式要求:室内室外悬挂放置等 6、选配的电池容量:安时数 7、启动电流要求:空载时能够使高压感应取电装置启动工作的最小输电线路电流。 8、满负荷连续工作电流:满载时能够使高压感应取电装置连续工作的最小输电线路电流。 可按用户的要求定制不同规格和参数的高压感应取电装置。

感应雷与直击雷的区别以及危害

感应雷与直击雷的区别以及危害 感应雷与直击雷的区别以及危害 转: 直击雷:大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几亿伏。雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度时,产生的放电现象称为直击雷。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。大气放电直接通过地面建构筑物和地面设备,强大的雷电流经过这些物体入地,在瞬间产生很大的机械振动力和高温高热使物体遭到破坏。当雷电流通过具有电阻或电感的物体时将产生很大的电压降和感应电压,能破坏绝缘,产生火花,引起燃烧、爆炸,使设备部件熔化,在雷电流流过的通道上物体水分受热汽化而剧烈膨胀,产生强大的冲击性机械力。该机械力可以达到5000~6000N,因而可使人体组织,建筑物结构、设 备部件等断裂破碎,从而导致人员伤亡、建筑物破坏,以及设备毁坏等。 感应雷:感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生出很高的静电电压(感应电压),其过电压幅值可达到几万到几十万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。另一种情况是,在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏,又可能使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。另外,当架空线遭受直击雷或产生感应雷,高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内,这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电,引起破坏作用。它分为静电感应雷和电磁感应雷. 1.静电感应雷:是由于带电积云接近地面,在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。它将产生很高的电位。 2.电磁感应雷:是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下,可能产生放电火花,引起火灾、爆炸或造成触电事故.以弱电系统的防雷而言,除雷电直击外(需要安装专业的防雷系统做保护),最具有破坏作用的是二次效应,也就是静电感应雷和电磁感应雷,由于雷电具有高电位、大冲击电流、瞬时性的特点,强大的闪电产生静电场、交变电磁场和电磁辐射,以雷电波侵入、地电位反击等形成雷电电磁脉冲LEMP, 产生强大的变电磁场、使周围的金属产生感应电势和感应电流。

高压电工操作必须懂的基础知识

高压电工操作必须懂的基础知识 一、绝缘安全用具的检查与使用 1、什么叫绝缘安全用具?它包括几类?每类又有哪些? 绝缘安全用具是指用来防止工作人员直接触电的用具。 绝缘安全用具分为基本绝缘安全用具和辅助绝缘安全用具两类。 基本绝缘安全用具;用具本身的绝缘足以抵御工作电压的用具。(可以接触带电体)辅助绝缘安全用具;用具本身的绝缘不足以抵御工作电压的用具。(不可以接触带电体) 高压设备的基本绝缘安全用具有:绝缘杆、绝缘夹钳和高压验电器, 高压设备的辅助绝缘安全用具有:绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫、绝缘台等。 2、绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴使用前应作哪些检查? 使用前的检查: (1)检查外观应清洁,无油垢,无灰尘。表面无裂纹、断裂、毛刺、划痕、孔洞及明显变形等。 (2)绝缘手套还应做充气试验,检验并确认其无泄漏现象。 (3)绝缘靴底无扎伤现象,底部花纹清晰明显,无磨平迹象。 (4)绝缘拉杆的连接部分应拧紧。 3、绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴如何正确地使用?如何正确地保管? 使用注意事项: (1)使用绝缘拉杆时,就配戴绝缘手套。同时手握部分应限制在允许范围内,不得超出防护罩或防护环。 (2)穿用绝缘靴要防止硬质尖锐物体将底部扎伤。 保管注意事项: (1)安全用具应存放在于燥、通风场所:

(2)绝缘拉杆应悬挂在支架上,不应与墙面接触或斜放; (3)绝缘手套应存放在密闭的橱内,应与其它工具、仪表分别存放; (4)绝缘靴应放在橱内,不准代替雨鞋使用,只限于在操作现场使用。 二、检修安全用具的检查与使用 1、什么叫检修安全用具?它包括哪几种? 检修安全用具是指检修时应配置的保护人身安全和防止误入带电间隔以及防止误操作的安全用具。 检修安全用具除基本绝缘安全用具和辅助绝缘安全用外,还有临时接地线、标示牌、安全带、脚扣、临时遮栏等。 2、对验电器有哪些要求?使用前应做哪些检查? (1)验电器必须是:电压等级合适,经试验合格,试验期限有效。 (2)验电器应无灰尘、油污、裂纹、断裂等现象。 (3)验电前和验电后应将验电器在带电的设备上测试,确认信号良好。 (4)验电器各连接部位应牢固。 (5)同时应对绝缘手套做检查(按相关内容进行检查)。 3、验电工作应由谁作?对验电工作有哪些要求?(主考老师任意指定一项设备的检修,应能正确地验电) 验电工作应有值班员来完成 验电实际操作及安全注意事项如下: (1)检修的电气设备停电后,在悬挂接线之前,必须用验电器检查有无电压; (2)应在施工或检修设备的进出线的各相分别进行; (3)高压验电必须戴绝缘手套; (4)联络用的断路器或隔离开关检修时,应其两侧验电; (5)线路的验电应逐相进行;

高压感应取电的弊端和对安全生产的危害

编号:SY-AQ-08767 ( 安全管理) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 高压感应取电的弊端和对安全 生产的危害 Disadvantages of high voltage induction power supply and its harm to safety production

高压感应取电的弊端和对安全生产 的危害 导语:进行安全管理的目的是预防、消灭事故,防止或消除事故伤害,保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中,虽然都是为了达到安全管理的目的,但是对生产因素状态的控制,与安全管理目的关 系更直接,显得更为突出。 高压感应取电(小CT取电),前提是要做一只金属环状物套在触臂上或母线上,作为金属环状的物体固定在高压母线上会产生如下弊端: 1、由于安装在原本光滑的母线或触臂上,改变电场分布,引起绝缘、动热稳定性的改变。 2、产生涡流,涡流是引起开关柜温升的主要因素之一。 3、电力系统负荷变化很大,母线电流随之变化很大(几安培至几千安培),母线短路瞬时电流可超过十倍额定电流。如此大的范围已远远超出小CT取电的正常工作电流范围,交变的磁通在二次线圈上将感应出很高的电压,作用于二次线圈及二次回路上,将导致线圈过热烧断而造成电流互感器在运行中开路。一次电流将全部用于激磁,

使铁芯严重饱和。由于磁饱和的严重,铁芯过热,外壳温度升高,内部绝缘受热严重时冒烟烧坏。严重威胁电力系统的正常运行。由于以上因素,在高压一次元件上一般会尽量避免在导体上套导电环状物(电流互感器在开关柜设计时充分考虑了此因素,且经过试验验证),所以小CT取电的方式,是一种不可靠的方式 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here

计算机机房防感应雷

计算机机房防感应雷

计算机机房防感应雷

由于有70%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,供电系统一般应采用三级雷电防护措施,对入侵电源线路和雷电流实施分级泄流,级与之间实现能量配合,逐步降低残压,将雷电过电压箝位在到较低的水平,达到保护设备的目的。然而该大楼内的多媒体会议室、中心机房、119指挥中心等有大量弱电设备,耐过电压、耐过电流的水平极低,因此有必要精细极防护。设计方案如下: A、在配电电源处各安装一套箱式三相电源防雷器,作为电源第一级保护和网络机房电源一级保护。 B、在网络交换机、电脑设备及各重要弱电设备处串联安装电源防雷插座,作为电源第二级或精细级雷电防护。 2、网络系统防雷设计 计算机局域网系统过电压保护必须运用电磁兼容原理将网络通信系统局部的防护归结到系统全局的雷电过电压保护。 A、在每路进线进入路由器之前安装CX-TEL/RJ11数据专线信号防雷器,作为数据专线的防护。 B、分别在网络交换机前端安装机架式网络防雷器,作为网络交换机的防护。 C、在计算机局域网系统重要设备(服务器)及未经网络交换机避雷器保护的电脑前端安装计算机网络防雷器,作为网络加强防护。 D、网络间传输使用的光纤原则上无须进行防护,但是光缆的金属加强芯需要做好接地。 三、屏蔽与等电位连接 建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内,这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通,并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。 将进入大楼的各类金属管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备房前再进行二次等电位连接后接地。在建筑物入口处,即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地,在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接,连接主体包含系统设备本身(含外露可导电部分)、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道(水管、采暖和空调管道

高压电工基本知识

高压电工基本知识 高压电工基本知识一: 一、绝缘安全用具的检查与使用 1、什么叫绝缘安全用具?它包括几类?每类又有哪些? 答: 绝缘安全用具是指用来防止工作人员直接触电的用具。 绝缘安全用具分为基本绝缘安全用具和辅助绝缘安全用具两类。 基本绝缘安全用具;用具本身的绝缘足以抵御工作电压的用具。(可以接触带电体) 辅助绝缘安全用具;用具本身的绝缘不足以抵御工作电压的用具。(不可以接触带电体) 高压设备的基本绝缘安全用具有:绝缘杆、绝缘夹钳和高压验电器, 高压设备的辅助绝缘安全用具有:绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫、绝缘台等。 2、绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴使用前应作哪些检查? 答: 使用前的检查: (1)检查外观应清洁,无油垢,无灰尘。表面无裂纹、断裂、毛刺、划痕、孔洞及明显变形等。

(2)绝缘手套还应做充气试验,检验并确认其无泄漏现象。 (3)绝缘靴底无扎伤现象,底部花纹清晰明显,无磨平迹象。 (4)绝缘拉杆的连接部分应拧紧。 3、绝缘杆、绝缘手套、绝缘靴如何正确地使用?如何正确地保管? 答: 使用注意事项: (1)使用绝缘拉杆时,就配戴绝缘手套。同时手握部分应限制在允许范围内,不得超出防护罩或防护环。 (2)穿用绝缘靴要防止硬质尖锐物体将底部扎伤。 保管注意事项: (1)安全用具应存放在于燥、通风场所: (2)绝缘拉杆应悬挂在支架上,不应与墙面接触或斜放; (3)绝缘手套应存放在密闭的橱内,应与其它工具、仪表分别存放; (4)绝缘靴应放在橱内,不准代替雨鞋使用,只限于在操作现场使用。 二、检修安全用具的检查与使用 1、什么叫检修安全用具?它包括哪几种? 答: 检修安全用具是指检修时应配置的保护人身安全和防止误入带电间隔以及防止误操作的安全用具。 检修安全用具除基本绝缘安全用具和辅助绝缘安全用外,还有临时接地线、标示牌、安全带、脚扣、临时遮栏等。

输电线路取能装置.CT取能.高压感应取电

TLPS系列输电线路取能装置 TLPS系列输电线路取能装置是一种利用电磁感应原理获取电能,并实现稳定电压输出的新型电源装置。该装置长期运行稳定可靠,技术成熟,对输电线路电流变化具有很强的适应能力,具备短路及冲击电流自我保护,可为各类输电线路在线监测和监控设备提供可靠的电源。 近年来,国内外学者提出了大量对输电线路状态参数在线监测与故障诊断的方法,但电源的供给始终是没有解决的难题。因此,开发出性能良好的特种电源并将其应用于输电线路状态参数在线监测系统,具有重要的使用价值。 目前应用最多的供电方式是太阳能供电,但此方式受气候条件影响较大,并且缺乏长期免维护能力。激光供能在电子电流互感器和有源型光学电流互感器上得到了应用,但此类电源也不适合在野外工作。最有发展前景的供电方式是从架空输电导线抽取电能,在导线上套装取能线圈,将导线能量转换到二次侧,实现隔离式供电。 TLPS系列输电线路取能装置能够在导线正常电流范围内提供稳定的电源输出,并且可以在短路及冲击电流下实现自我保护,实现长期低热耗稳定运行,克服了太阳能供电的不足之处,成为解决线上设备供能难题的绝佳选择。 TLPS系列输电线路取能装置的应用范围包括: 安装在高压输电线路高压侧的电力设备:高压架空输电线路上的导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、张力、覆冰监测装置等。 高压输电线路附近难于获取电源的电力设备:地下电力电缆线路上的各类监测装置,环网柜内的监测设备等。 性能特点: 感应取能,高效可靠,无需维护 开启式取能互感器,安装方便,接线简单 取能模块采用金属屏蔽封装,密封性好,适应恶劣环境 运行稳定,可以在线路电流变化的情况下保持稳定的输出 采用开关型稳压电压标准设计,输出电压稳定,纹波小 最大输出功率可达300W以上 可以在3000A电流下持续工作 可安装在6kV至500kV任意电压等级输电线路上 可选配电池组,保证线路停电期间正常使用 工作原理: 输电线路取能装置由取能互感器和取能电源模块两部分构成,工作原理如图所示:

高压输电线路覆冰在线监测装置说明书

FH-9007输电线路覆冰在线监测系统 系统概述 覆冰输电线路容易发生多种事故,是影响电网安全稳定运行的重要因素。输电线路覆冰,会导致杆塔荷载过大,导线弧垂变大,脱冰时导地线发生跳跃等现象。近几年来,大面积覆冰事故在全国各地时有发生,输电线路覆冰导致跳闸及倒塔的事故越来越严重。线路覆冰直接的危害就是导线、金具和支架负载,随着覆冰厚度的增加输电线路的水平负荷也在增加,严重的覆冰会导致导线、地线断裂,杆塔倒塌和金具损坏;不均匀的覆冰或者不同期脱冰会引起张力差,容易造成导线舞动,会造成导线断裂、杆塔横杆扭曲变形、绝缘子损伤和破裂。绝缘子覆冰或被冰凌桥接后,绝缘强度下降,泄漏距离缩短,容易引起绝缘子闪络;融冰过程中冰体表面的水膜会溶解污秽物中的电解质,提高融冰水或冰面水膜的导电率,引起绝缘子串电压分布的畸变,从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压,形成绝缘子闪络。导线舞动时还可能造成相间短路故障。 FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰,可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。此方案基于公网无线GPRS/3G的数据通道,以此作为传输手段,从而实现对高压输变电线路覆冰情况进行在线实时监测。此装置具备强大的监控中心,不仅能支持告警实时抓拍图片、传输实时视频,也能监测线路拉力数据。 该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式,安装方便。投入运行后,可全天候工作,达到实时监控的效果。运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势,据此科学安排除冰检修,有效预防导线“鞭击”、崩断,杆塔压垮等事故,减少经济损失,提高线路安全运行及信息化管理水平。

如何防御直击雷、感应雷

如何防御直击雷、感应雷 雷电是大气中自然放电现象,云层的放电可对飞行器发生危害,云层对大地的放电则对建筑物和人畜危害极大。现代防雷的技术原则是强调全方位防护,综合治理、多层设防,把防雷作为一个系统工程来设计。雷电的破坏作用主要由以下几种方面引起: 直击雷:直击雷是雷电直接击在建筑物上。由于雷击时,雷电压高达几百万-几千万伏,雷电流高达几万到几十万安,强大的雷电流所经物体上的水分受热汽化膨胀,而产生强大的热效应和机械效应,从而使建筑物遭受到破坏,同时可能会引起火灾。 感应雷:感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生出很高的静电电压(感应电压),其过电压幅值可达到几万到几十万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属物体导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。另一种情况是,在雷电闪击时,由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成一个很强的感应电磁场,对建筑物内的电子设备造成干扰,破坏,又或者使周围的金属构件产生感应电流,从而产生大量的热而引起火灾。另外,当架空线遭受直击雷或产生感应雷,高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内,这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电,引起破坏作用。 要使建筑物内部设备不受雷电损害的根本方法,就是使建筑物具有一套完善的防雷设施,为了实现其对不同雷害的防护目的,必须采用接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。建筑物的防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网络、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器共八个技术环节。有效利用建筑物架构相互焊接成网,做好笼式屏蔽和等电位处理。这种设计不仅经济实惠而且符合现代防雷的思路,为电气和电子设备防止雷电电磁脉冲(LEMP)破坏提供了基础条件,利用建筑物的基础桩、梁柱等结构钢筋,作为引下线和接地装置,具有经济、美观和利用雷电流散流以及不必维护和寿命长的优点。将建筑物的桩筋、地梁内的主筋和桩内的主筋焊接起来,并把地梁外圈梁中间(网格)钢筋焊接成

用于高压输电线路上的感应取电装置概要

用于高压输电线路上的感应取电装置 技术领域 本发明涉及电工技术领域,具体是一种用于高压输电线路上的感应取电装置,为设置于高压输电线路上的监控、监测等设备提供低压供电电源。 背景技术 高压输电线路上常需要安装一些用于监控、监测线路状况的辅助设备,这些设备需要用到较低电压的稳压电源,如用到5V、6V、12V等电压,尽管这些设备耗电量不一定大,但是电源提供却很不方便。 目前,高压输电线路上辅助设备所需电源一般有如下解决办法: 1、采用太阳能电池板,但太阳能电池板在长期工作一段时间后,就需要维护或更换,这在重要的输电线路上就需要停电,所以此种方法不可靠; 2、通过光纤进行激光供电,存在供电量小的缺点,且由于激光发射器、光纤、光电转换器易老化,极易影响供电质量; 3、利用高压输电线的电流进行感应取电,即利用电流互感器从高压输电线进行感应取电。由于电流互感器一次侧电流变化很大,从数安培到数千安培变化,因此,在应用电流互感器实现电源时,需要考虑到线路的过电流、短路电流等非正常因素,还必须保证电流互感器二次侧电流稳定可靠。 考虑到,电流互感器具有如下的特性:二次侧电流产生磁通会抵消一次侧电流产生的磁通,即产生去励作用。当一次侧电流一定、而二次侧电流增大时,其去励作用加强,使一次侧电流励磁磁通减小,二次侧感应电动势减小,二次线圈端电压降低。极端地,假如用理想的电流互感器,若互感器二次侧短路,那么电流互感器的接入与否对一次侧不产生影响(类似于理想变压器二次端开路),基于

此,用电流互感器做电源宜用并联分流式稳压电路。例如:专利号为“02224999.0”、名称为“从高压线上获取能量的低压电源”的中国专利即是基于上述原因,应用线性分流电路实现,但是当电流互感器一次侧电流很大时,二次侧电流相应较大,需功率管分流的电流将较大,根据功率计算公式W=UI,功率管功耗将很大,不但降低了电源的效率,而且易烧毁功率管,限制了该电源的适用范围。 发明内容 本发明为了解决现有利用高压输电线上电流进行感应取电实现的电源存在的应用效果不佳等问题,提供了一种用于高压输电线路上的感应取电装置。 本发明是采用如下技术方案实现的:用于高压输电线路上的感应取电装置,包括用于挂置在高压输电线上的可开闭式环状铁心、绕置于环状铁心上的二次线圈、以及输出调整电路;所述输出调整电路包含两交流输入端A、C与二次线圈两端连接的整流电路、脉宽调制电路(可用集成电路也可用分立电路完成其功能)、电压采样电路、连接于整流电路两直流输出端间的分流支路、以及正极输出线端B和负极输出线端D;所述整流电路的两直流输出端间连接有高频滤波电容C6,整流电路直流输出端的正极端经隔离二级管D1与正极输出线端B相连,负极端与负极输出线端D相连;所述分流支路由开关型功率器件Q2和限流电阻R12串联构成,接在整流电路输出后隔离二级管D1前;脉宽调制电路与电压采样电路并联连接于正极输出线端B与负极输出线端D之间,脉宽调制电路的采样信号输入端与电压采样电路的采样信号输出端相连,驱动脉冲输出端与分流支路中开关型功率器件Q2的控制端相连,且正极输出线端B与负极输出线端D间还连接有工频滤波电容C5。所述脉宽调制电路、电压采样电路是现有公知的功能电路,且电路变形很多。

感应雷防护设计方案

×××××××××办公大楼感应雷防护设计方案 ××××××××工程有限公司 ××××年03月13日

随着通信设备的高度集成化、通信网络的系统化、通信设备管理的集成中央化,广泛使用在各类通信系统中的大量精密电子设备,其耐过电压过电流水平的下降,雷电灾害事故常常发生,已经成为我们“网络化时代、电子化时代”的一大公害。智能系统在工作时可能受到过电压的侵袭,过电压可能以电压或电流波形侵入电源系统和信号系统,并通过其电气连接线传播。施加在电子设备上浪涌过电压分为纵向过电压和横向过电压,纵向冲击主要损坏跨接在接地线与地间的元器件或绝缘介质,击穿线路和设备间起阻抗匹配作用的变压器匝间、层间或线对地绝缘等;横向冲击则同信息一样,可在线路中传输,损坏内部电路的电容、电感及耐冲击能力较差的固体元件。 一、引用标准 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版) 《电子计算机机房设计规范》GB50174-93 《计算机机房场地安全要求》GB9361-88 《电信专用房屋设计规范》YD5003-94 《民用建筑电气设计规范》YGJ/T16-92 《计算机信息系统防雷保安器》CA173-1998 《电力系统通信站防雷运行管理规程》DL 548-94 《雷电电磁脉冲的防护》GB/T19271.1-2003 IEC-61312-1,2,3,4/98 《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》YD/T5098-2001 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》GA267-2000 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004 《安全防范工程技术规范》GB50348-2004 GB50343-2004第1.0.5条:“电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护。”详见下图

输电线路取能装置CT取能高压感应取电

输电线路取能装置C T 取能高压感应取电 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

TLPS系列输电线路取能装置 TLPS系列输电线路取能装置是一种利用电磁感应原理获取电能,并实现稳定电压输出的新型电源装置。该装置长期运行稳定可靠,技术成熟,对输电线路电流变化具有很强的适应能力,具备短路及冲击电流自我保护,可为各类输电线路在线监测和监控设备提供可靠的电源。 近年来,国内外学者提出了大量对输电线路状态参数在线监测与故障诊断的方法,但电源的供给始终是没有解决的难题。因此,开发出性能良好的特种电源并将其应用于输电线路状态参数在线监测系统,具有重要的使用价值。 目前应用最多的供电方式是太阳能供电,但此方式受气候条件影响较大,并且缺乏长期免维护能力。激光供能在电子电流互感器和有源型光学电流互感器上得到了应用,但此类电源也不适合在野外工作。最有发展前景的供电方式是从架空输电导线抽取电能,在导线上套装取能线圈,将导线能量转换到二次侧,实现隔离式供电。 TLPS系列输电线路取能装置能够在导线正常电流范围内提供稳定的电源输出,并且可以在短路及冲击电流下实现自我保护,实现长期低热耗稳定运行,克服了太阳能供电的不足之处,成为解决线上设备供能难题的绝佳选择。 TLPS系列输电线路取能装置的应用范围包括: 安装在高压输电线路高压侧的电力设备:高压架空输电线路上的导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、张力、覆冰监测装置等。 高压输电线路附近难于获取电源的电力设备:地下电力电缆线路上的各类监测装置,环网柜内的监测设备等。 性能特点:

高低压配电柜基础知识

高、低压柜知识问答 1. 什么是TT 、IN 、IT 系统? 答:TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT 系统。TN 方式是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN 表示。IT 方式是电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地。负载侧电气设备进行接地保护的保护系统。 2. 我国电网的标准频率是多少? 答:为50Hz,又叫工频。 3. 电力负荷的分级? 答:一级负荷:中断将造成人身伤亡者;或政治、经济上将造成重大损者。二级负荷:二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者,三级负荷:三级负荷为一般的电力负荷。 4. 什么是电弧? 答:电弧是电气设备运行中产生的一种物理现象,其特点是光亮很强温度很高。 5. 什么是变电所? 答:是担负着从电力系统接受电能,经过变压(升压或降压),然后再配电的任务的供电枢纽。 6. 什么是相电压、相电流?线电压、线电流? 答:在三相四线电路中相线与中线的电压为相电压;任意两相线间的电压为线电压;线电压是相电压的√3倍。流过各相负载的电流为

相电流;流过相线中的电流为线电流。 7. 在电力系统中主要作用是什么? 答:主要作用是变换电压,以利于功率的传输。在同一段线路上,传送相同的功率, 电压经升压变压器升压后,线路传输的电流减小,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的,而降压则能满足各级使用电压的用户需要。 8. 变压器各主要参数是什么? 答:(1 )额定电压;(2 )额定电流;(3 )额定容量;(4 )空载电流;(5 )空载损耗;(6 )短路损耗;(7 )阻抗电压;(8 )绕组连接图、相量图及连接组标号。 9. 什么叫短路电流的热效应? 答:在电路发生短路时,极大的短路电流将使导体温度迅速升高,称之为短路电流的热效应。 10. 什么叫涡流?涡流的产生有哪些害处? 答:当交流电流通过导线时,在导线周围会产生交变的磁场。交变磁场中的整块导体的内部会产生感应电流,由于这种感应电流在整块导体内部自成闭合回路,很像水的旋涡,所以称作涡流。涡流不但会白白损耗电能,使用电设备效率降低,而且会造成用电器(如变压器铁芯)发热,严重时将影响设备正常运行。 11. 二次回路的定义和分类是什么? 答:二次回路用于监视测量仪表,控制操作信号,继电器和自动装置的全部低压回路均称二次回路,二次回路依电源及用途可分为:

高压感应取电的弊端和对安全生产的危害(标准版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 高压感应取电的弊端和对安全生产的危害(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

高压感应取电的弊端和对安全生产的危害 (标准版) 高压感应取电(小CT取电),前提是要做一只金属环状物套在触臂上或母线上,作为金属环状的物体固定在高压母线上会产生如下弊端: 1、由于安装在原本光滑的母线或触臂上,改变电场分布,引起绝缘、动热稳定性的改变。 2、产生涡流,涡流是引起开关柜温升的主要因素之一。 3、电力系统负荷变化很大,母线电流随之变化很大(几安培至几千安培),母线短路瞬时电流可超过十倍额定电流。如此大的范围已远远超出小CT取电的正常工作电流范围,交变的磁通在二次线圈上将感应出很高的电压,作用于二次线圈及二次回路上,将导致线圈过热烧断而造成电流互感器在运行中开路。一次电流将全部用于

激磁,使铁芯严重饱和。由于磁饱和的严重,铁芯过热,外壳温度升高,内部绝缘受热严重时冒烟烧坏。严重威胁电力系统的正常运行。 由于以上因素,在高压一次元件上一般会尽量避免在导体上套导电环状物(电流互感器在开关柜设计时充分考虑了此因素,且经过试验验证),所以小CT取电的方式,是一种不可靠的方式 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

输电线路取能装置CT取能高压感应取电

精心整理TLPS系列输电线路取能装置 TLPS系列输电线路取能装置是一种利用电磁感应原理获取电能,并实现稳定电压输出的新型电源装置。该装置长期运行稳定可靠,技术成熟,对输电线路电流变化具有很强的适应能力,具备短路及冲击电流自我保护,可为各类输电线路在线监 电。 TLPS系列输电线路取能装置的应用范围包括: 安装在高压输电线路高压侧的电力设备:高压架空输电线路上的导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、张力、覆冰监测装置等。 高压输电线路附近难于获取电源的电力设备:地下电力电缆线路上的各类监测装置,环网柜内的监测设备等。

性能特点: 感应取能,高效可靠,无需维护 开启式取能互感器,安装方便,接线简单 取能模块采用金属屏蔽封装,密封性好,适应恶劣环境 运行稳定,可以在线路电流变化的情况下保持稳定的输出 示: 取能电 也与取能互感器和取能电源模块的型号有关。输电导线的电流越大,取能装置可以输出的功率也越大。输电线路取能装置的额定输出功率指的是在输电导线上的电流足够大时,装置能够提供的最大功率输出。取能装置安装在工作期间会根据导线的电流大小和负载所需的功率自行调节工作模式。 输电线路取能装置的工作模式如下:

1.待机模式:当输电导线上的电流非常小,甚至无法提供模块启动所需消耗的电 能时,取能装置会处于待机状态,不输出功率,此时输出电压为零; 2.间断工作模式:当输电线路的电流增大到一定值,抽取的电能可以支持模块启 动,但不足以支持负载正常工作时,取能装置会处于间断工作状态,断续对负载输出功率,此时输出电压值为额定输出电压和零伏跳跃变化的方波。 产品常用型号如下:

电子设备防感应雷的意义和方法

电子设备防感应雷的意义和方法 雨季电闪雷鸣是经常发生的,随着电荷的不断积累,电压的急剧升高,直击雷放电时,电压最高可达10亿伏特,电流70万安培。雷电强烈时,每小时可发生闪电9000次,其破坏性之大是可想而知的。在一般人的感觉中,建筑物安装了避雷针后,计算机、家电、电话交换机通信线路和电力等电子设备便不会遭受雷击,但事实并非如此。因为避雷针由于具有金属物体吸引雷电的作用,对于直击雷(落地雷)对地放电时所产生的感应雷,避雷针是无能为力的。据不完全统计,全世界每年在装有避雷针的情况下,遭雷击的经济损失可达数10亿美元,而其中遭感应雷击竟占85%,可见电子设备防雷击的重点应当是如何预防感应雷。 一、正确掌握雷击的规律 1.雷击放电的表现形式 雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间的迅猛放电。通常有3种表现形式:第一是带电的云层(负荷电)与大地之间的放电,叫直接雷。第一种是在直接雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应,因此产生高电压以致发生闪击现象,称感应雷。第三种则是比较少的球形雷。 2.遭雷击时的电位反击 当某一铁塔的避雷针(如图1所示)受雷击时,由以下公式可得出其高端a点的对地电压:Ua=LdI/dt+IR,其中L是铁塔电感(H)。I是电流(A),R是铁塔对地电阻(Ω)。假设:L=5*10-6H,R=2Ω,雷电流为40kA,持续时间为8μs,由此可得:Ua=5*10-6*40*103÷(8*10-6)+40*103*2=105Kv。如果设备靠近雷电流的引下线,则在如此高的电压之下,极易将MN区域内的空气击穿,这时雷电的高电压就会向设备放电。还有一种可能是由于设备的R'与R不相等时,在R'与R之间放电,这就是接地线引入的电位反击现象。 3.感应雷击是主要“杀手” 当直接雷对地放电时,其附近的输电线、通信线路中会产生很高的感生电压、感生电流,这些过电压、过电流必然会通过电子设备入地,从而烧毁设备电器元件,甚至危及处在电子设备周围的人的人身安全。 二、如何消除感应雷的危害

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