输电线路取能装置CT取能高压感应取电

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。

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。

2024年高压感应取电的弊端和对安全生产的危害高压感应取电（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2024年高压感应取电的弊端和对安全生产的危害（2）高压感应取电是一种新兴的电力传输技术，它通过电磁感应的原理将电能从发电站传输到远离发电站的地方，实现无线电力传输。

然而，虽然高压感应取电有很多优势，但也存在一些弊端和对安全生产的潜在危害。

本文将从以下几个方面详细阐述。

首先，高压感应取电存在电磁辐射问题。

高压感应取电系统会产生较强的电磁场，而长期接触高强度的电磁辐射对人体健康有一定危害，可能引发电磁辐射疾病，如头晕、恶心、头痛等。

此外，高压感应取电系统周围的电子设备可能会受到电磁辐射的干扰，导致设备故障或数据丢失等问题。

其次，高压感应取电系统存在火灾风险。

由于高压感应取电系统需要通过大功率的电流传输电能，一旦系统设计或操作不当，可能引发电缆或设备的过载、短路等故障，导致火灾事故的发生。

特别是在建筑物内部或密闭空间中使用高压感应取电技术时，一旦发生火灾，由于电磁感应电力传输的特殊性，很难及时切断电源，增加了火灾扩散的风险。

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。

T L P S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，将导成为解本装置通过取能互感器从输电导线上获取电能，然后输入取能电源模块，取能电源模块对其进行整流滤波处理并实现隔离稳压输出。

取能电源模块内含取电调节保护电路，可以实时的调节和限制输入模块的电能，吸收因雷击等特殊情况引起的瞬间大电流，保证模块能在输电导线电流不稳定时仍能输出稳定的电压。

取能互感器从输电导线上抽取的能量大小与输电导线上的电流大小有关，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。

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。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2704150Y [45]授权公告日2005年6月8日[21]ZL 专利号200320116267.4[22]申请日2003.12.09[21]申请号200320116267.4[73]专利权人武汉大学地址430000湖北省武汉市武昌珞珈山[72]设计人周文俊 李小陆 路遥 [74]专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司代理人朱必武[51]Int.CI 7H02J 7/00H02J 17/00权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页[54]实用新型名称高压线路感应取能装置[57]摘要一种高压线路感应取能装置，其特征在于它由铁芯2、线圈3、整流滤波充电电路4、电压检测及充电控制电路5组成，铁芯为环状铁芯。

本装置采用(类似于穿芯式电流互感器)从高压线路上获取电能，利用输电线路本身的能量解决高压线路上带电作业或在线检测电能补给问题。

可以直接供给用电装置使用；对有蓄电池的装置，可延长蓄电池的使用时间，减轻带电作业装置的重量，避免光电池因气候和环境的影响带来的供电不足等问题，且成本低，稳定可靠。

200320116267.4权 利 要 求 书第1/1页 1、高压线路感应取能装置，它由铁芯、线圈、整流滤波充电电路、电压检测及充电控制电路5组成，绕在铁芯上的线圈与整流滤波充电电路连接，电压检测及充电控制电路分别与线圈和整流滤波充电电路连接，其特征在于铁芯为环状铁芯。

2、如权利要求1所述的高压线路感应取能装置，其特征在于环状铁芯有开口。

3、如权利要求2所述的高压线路感应取能装置，其特征在于整流滤波充电电路4的输出端接有蓄电池。

4、如权利要求1或2或3所述的高压线路感应取能装置，其特征在于所述的整流滤波充电电路中的变换电路采用半桥变换电路，芯片电源的供给电路采用自激震荡电路。

200320116267.4说 明 书第1/4页高压线路感应取能装置技术领域本实用新型涉及一种电力系统高压线路带电作业设备的电能补给装置，具体地说，涉及感应取电，恒流恒压转换；主要针对电力系统高压线路带电作业装置的电能补给或带电在线检测装置的电能供给。

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：纹波峰峰值：≤±1%额定输出电压过流保护：不低于120%额定输出电流自动恢复开关频率：300kHz环境特性：环境温度：-25℃～+50℃存储温度：-40℃～+120℃相对湿度：≤95%大气条件：大气中无严重污秽海拔高度：≤3000m温度系数：≤±0.02%/℃1.2.3.4.在安装过程中，如果输电导线有电流，取能互感器上下两半会有一定的吸合力。