基于电缆接头的高电压取能电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电缆接头的高电压取能电源，包括电缆接头、布设在所述电缆接头外壳上的接线套、布设在接线套内且与电缆接头连接的第一接线端子、与接线套连接的绝缘外套管、与供配电线路连接的高压电容器、与高压电容器连接的变压器、与变压器的一次侧线圈并接的分压电容器、对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路、供配电线路发生落雷事故时对变压器进行保护的防雷保护模块和与变压器的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块；绝缘外套管分为上部套管和位于上部套管下方的下部套管，高压电容器布设在下部套管内。本实用新型安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，装配过程简单，能简便、快速完成安装，使用寿命长。
【专利说明】
基于电缆接头的高电压取能电源
技术领域
[0001]本实用新型属于电力系统自动化技术领域，尤其是涉及一种基于电缆接头的高电压取能电源。
【背景技术】
[0002]对配电线路进行在线监测时，其输电线路的电源供给是需解决的关键问题之一。实际进行在线监测时，由于采集信号的各种传感器及信号发送单元等都布设在架空线附近，安装高度和安装位置均受到很大限制，因而不可能使用常规电源。而且，由于对上述传感器及信号发送单元等进行供电的电源工作在野外，维修不便，因而通常上述电源均需具备长期免维护功能，则相应对电源的可靠性提出了很高要求。但是，现如今还未出现一种结构简单、接线方便、性能稳定可靠且受外界环境影响小的供电电源。因此，开发出性能良好的特种电源并将其应用于配电线路状态参数在线监测系统，具有重要的实用价值。
[0003]现如今，配电线路状态参数在线监测系统的供电方法没有一个统一、标准且规范的方法可供遵循，施工操作随意性较大，所采用的供电电源也不统一，并且需要用电设备上安装调压装置等，实际应用中不可避免地存在使用操作不便、安装难度大、使用效果较差等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电缆接头的高电压取能电源，其结构简单、安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，能简便、快速完成安装，并且使用寿命长。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:包括电缆接头、布设在所述电缆接头外壳上的接线套、布设在接线套内且与所述电缆接头连接的第一接线端子、上端与接线套连接的绝缘外套管、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器、与变压器的一次侧线圈并接的分压电容器、对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器进行保护的防雷保护模块和与变压器的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块，所述防雷保护模块与所述高压电容器连接，所述电压测量电路与分压电容器连接;所述高压电容器为一个取能电容或由多个所述取能电容串接而成且其安装在绝缘外套管内；所述高压电容器通过第一接线端子和所述电缆接头与所述供配电线路连接，所述高压电容器与变压器的一次侧线圈连接。
[0006]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述绝缘外套管的内侧下部同轴套装有内部套管，所述高压电容器安装于内部套管内。
[0007]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述绝缘外套管分为上部套管和位于上部套管下方的下部套管，所述上部套管与下部套管内部连通，所述上部套管的内径小于下部套管的内径，所述上部套管的上端插入至接线套内；所述高压电容器布设在下部套管内，所述下部套管的内侧下部设置有第一导电板，所述高压电容器位于第一导电板上方且其支撑于第一导电板上，所述第一导电板下方接有用于连接变压器的连接电缆;所述下部套管的内侧下部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构，所述灌封胶填充结构位于所述高压电容器下方，所述连接电缆内端和第一导电板均灌封于灌封胶填充结构内。
[0008]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述上部套管内装有导电线，所述导电线的上下两端分别与第一接线端子和所述高压电容器连接，所述高压电容器通过导电线、第一接线端子和所述电缆接头与所述供配电线路连接。
[0009]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述上部套管为折线形。
[0010]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述上部套管和下部套管均为圆柱形套管，所述第一导电板为金属导电板且其位于下部套管的中心轴线上;所述第一导电板为圆形平板且其直径小于下部套管的内径。
[0011 ]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述上部套管和下部套管加工制作为一体，所述取能电容为金属化聚丙烯膜电容器。
[0012]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述取能电容的数量为多个，多个所述取能电容由上至下装在中部套管内，且相邻两个取能电容之间均垫装有导电垫片，多个所述取能电容通过导电垫片进行串接;多个所述取能电容中位于最上部的取能电容为顶部电容，所述顶部电容上部设置有第二导电板，所述第二导电板卡装在中部套管的内侧顶部，所述上部套管的内侧底部设置有第二接线端子，所述第二接线端子安装在第二导电板上，所述第二导电板与导电线之间通过第二接线端子进行连接;多个所述取能电容中位于最下部的取能电容为底部电容，所述底部电容的底端支撑于第一导电板上且其与第一导电板上表面接触。
[0013]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述电压测量电路包括电压采样电容器和与电压采样电容器连接的电阻分压电路;所述分压电容器的两个接线端分别与变压器的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器的一端经取能电容后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器后接地。
[0014]上述基于电缆接头的高电压取能电源，其特征是:所述电阻分压电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路的输出端。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、结构简单、体积小、加工制作方便且加工制作成本低。
[0017]2、采用一体化结构，整体封装在绝缘外套管内，相对空线螺丝出线方式，能有效杜绝潮气对线路板的影响，大大提高了电源的使用寿命。
[0018]3、不仅能为用电设备供电，还能提供所接高电压供配电线路的电压信号。
[0019]4、在高压电容器下端串联分压电容器，同时与补偿变压器并联，形成相互补偿电路，使输出电压稳定可控，输出能量增大。
[0020]5、输出的电源直流、交流可选，只需在变压器的二次侧线圈两端再分别引出一根交流电源输出线即可，实现简便。
[0021]6、使用效果好且实用价值高，直接从供配电线路中的母线取电，不受线路负荷影响，易安装，并且线路停电时可提供合闸操作电源。
[0022]7、功能完善，工作性能稳定可靠，取能电容采用金属化聚丙烯膜电容器，具有损耗因数低、绝缘电阻高、电容量和损耗因数与温度和频率对比的稳定性高及自愈等特点；防雷保护模块的功能是在线路落雷时保护变压器不受损坏，取能变压器的变比为220/30且其一二次耐压5kV ;AC/DC电源模块为高效绿色AC-DC电源模块，具有输入电压范围宽、交直流两用、高效率、高可靠性、低功耗、安全隔离等优点，因而能有效解决1kV供电电缆中配网电力设备监控装置的供电问题。同时，设置有电压测量电路，能对供配电线路的电压进行实时测量。
[0023]8、采用外引式方式安装在电缆接头上，不会对电缆接头上的电缆连接问题造成任何影响，不会占用电缆接头上的接口。
[0024]综上所述，本实用新型结构简单、安装紧凑且性能稳定可靠、使用效果好，装配过程简单，能简便、快速完成安装，并且使用寿命长，能有效解决架空线配电线路状态参数在线监测系统使用时的供电问题。
[0025]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0027]图2为本实用新型的结构不意图。
[0028]附图标记说明:
[0029]I—灌封胶填充结构；2—取能电容；3—变压器；
[0030]4 一绝缘外套管；4-1 一上部套管； 4-2—下部套管；
[0031]4-3一中部套管；5—分压电容器； 6—第一导电板；
[0032]7 一第一接线端子；8—电压测量电路；
[0033]8-1 一电压米样电容器；9 一防雷保护模块；
[0034]10—AC/DC电源模块； 11一内部套管；
[0035]12 一连接电缆；13—第二接线端子；14 一第二导电板；
[0036]15—导电线；16—导电垫片；17—T型电缆接头；
[0037]18 一接线套。
【具体实施方式】
[0038]如图1、图2所示，本实用新型包括电缆接头、布设在所述电缆接头外壳上的接线套18、布设在接线套18内且与所述电缆接头连接的第一接线端子7、上端与接线套18连接的绝缘外套管4、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器3、与变压器3的一次侧线圈并接的分压电容器5、对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路8、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器3进行保护的防雷保护模块9和与变压器3的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块10，所述防雷保护模块9与所述高压电容器连接，所述电压测量电路8与分压电容器5连接;所述高压电容器为一个取能电容2或由多个所述取能电容2串接而成且其安装在绝缘外套管4内。所述高压电容器通过第一接线端子7和所述电缆接头与所述供配电线路连接，所述高压电容器与变压器3的一次侧线圈连接。
[0039]本实施例中，所述绝缘外套管4的内侧下部同轴套装有内部套管11，所述高压电容器安装于内部套管11内。
[0040]本实施例中，所述绝缘外套管4分为上部套管4-1和位于上部套管4-1下方的下部套管4-2，所述上部套管4-1与下部套管4-2内部连通，所述上部套管4-1的内径小于下部套管4-2的内径，所述上部套管4-1的上端插入至接线套20内。所述高压电容器布设在下部套管4-2内，所述下部套管4-2的内侧下部设置有第一导电板6，所述高压电容器位于第一导电板6上方且其支撑于第一导电板6上，所述第一导电板6下方接有用于连接变压器3的连接电缆12。所述下部套管4-2的内侧下部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构I，所述灌封胶填充结构I位于所述高压电容器下方，所述连接电缆12内端和第一导电板6均灌封于灌封胶填充结构I内。
[0041]实际安装时，所述内部套管11套装于下部套管4-2内。
[0042]所述内部套管11的内腔分为电容器安装腔和位于所述电容器安装腔下方且由灌封胶填充结构I进行封装的底部封装腔，所述高压电容器装于所述电容器安装腔内，所述第一导电板6位于所述底部封装腔内；所述电容器安装腔和所述底部封装腔均为圆柱形腔体且二者的内径相同。因而，所述内部套管11的内侧下部为所述底部封装腔。
[0043]实际加工时，所述内部套管11为采用铸造模具对环氧树脂胶进行模铸形成的套管。
[0044]本实施例中，所述上部套管4-1内装有导电线15，所述导电线15的上下两端分别与第一接线端子7和所述高压电容器连接，所述高压电容器通过导电线15、第一接线端子7和所述电缆接头与所述供配电线路连接。
[0045]本实施例中，所述电缆接头为T型电缆接头17或欧式电缆接头。
[0046]本实施例中，所述供配电线路为架空输电线路且其为1kV配电线路，所述供配电线路的电压记作HV。
[0047]本实施例中，所述高压电容器为电容Cl，所述分压电容器5为电容C2。所述绝缘外套管4为硅橡胶绝缘外套。
[0048]本实施例中，所述防雷保护模块9包括4个瞬态抑制二极管(S卩TVS)和两个压敏电阻，两个所述压敏电阻分别为电阻R4和电阻R5，电阻R4和电阻R5串接并形成压敏电阻保护电路，电阻R4的一端与电阻R5连接且其另一端与所述高压电容器和变压器3的一次侧线圈之间的接线点连接，电阻R5的一端与电阻R4连接且其另一端接地;4个所述瞬态抑制二极管分别为瞬态抑制二极管D1、D2、D3和D4，瞬态抑制二极管Dl和D2串接后与所述压敏电阻保护电路并接，瞬态抑制二极管D3和D4串接后与所述压敏电阻保护电路并接。
[0049]本实施例中，所述中部套管4-3与下部套管4-2呈同轴布设，所述上部套管4-1为折线形。
[0050]所述上部套管4-1分为上部管段和位于所述上部管段下方的下部管段，所述下部管段与中部套管4-3呈同轴布设。
[0051]本实施例中，所述上部套管4-1、中部套管4-3和下部套管4-2均为圆柱形套管，所述第一导电板6为金属导电板且其位于下部套管4-2的中心轴线上;所述第一导电板6为圆形平板且其直径小于下部套管4-2的内径。
[0052]本实施例中，所述第一导电板6为铜板。
[0053]本实施例中，所述取能电容2的数量为多个，多个所述取能电容2由上至下装在中部套管4-3内，且相邻两个取能电容2之间均垫装有导电垫片16，多个所述取能电容2通过导电垫片16进行串接;多个所述取能电容2中位于最上部的取能电容2为顶部电容，所述顶部电容上部设置有第二导电板14，所述第二导电板14卡装在中部套管4-3的内侧顶部，所述上部套管4-1的内侧底部设置有第二接线端子13，所述第二接线端子13安装在第二导电板14上，所述第二导电板14与导电线15之间通过第二接线端子13进行连接;多个所述取能电容2中位于最下部的取能电容2为底部电容，所述底部电容的底端支撑于第一导电板6上且其与第一导电板6上表面接触。
[0054]本实施例中，所述取能电容2的数量为3个。
[0055]实际使用时，可根据具体需要，对取能电容2的数量进行相应调整。
[0056]本实施例中，所述导电垫片16为导电橡胶垫。
[0057]本实施例中，所述第二导电板14为铜板，所述导电线15为软铜线。
[0058]本实施例中，所述第二导电板14为铜板且其为圆形平板。
[0059]本实施例中，所述上部套管4-1、中部套管4-3和下部套管4-2加工制作为一体。
[0060]并且，所述取能电容2为金属化聚丙烯膜电容器。
[0061]如图1所示，所述电压测量电路8包括电压采样电容器8-1和与电压采样电容器8-1连接的电阻分压电路;所述分压电容器5的两个接线端分别与变压器3的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器5的一端经取能电容2后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器8-1后接地。本实施例中，所述电压采样电容器8-1为电容C3。
[0062]所述分压电容器5为变压器3的补偿电容器，且变压器3为分压电容器5的补偿变压器。
[0063]本实施例中，所述电阻分压电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器8-1并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路8的输出端。
[0064]本实施例中，所述连接电缆12的上端同轴套装有密封套I，所述密封套I位于下部套管4-2内且其灌封于灌封胶填充结构11内。
[0065]本实施例中，所述连接电缆12位于第一导电板6的正下方。
[ΟΟ??]并且，所述第二导电板14位于第一导电板6的正下方。
[0067]实际使用时，所述第一接线端子7上端与所述电缆接头内的接头体连接。
[0068]本实施例中，所述接线套18的内侧上端设置有与所述电缆接头的接头体连接的导电层，所述第一接线端子7前端插入至所述导电层内且其通过所述导电层与所述接头体连接。
[0069]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:包括电缆接头、布设在所述电缆接头外壳上的接线套(18)、布设在接线套(18)内且与所述电缆接头连接的第一接线端子(7)、上端与接线套(18)连接的绝缘外套管(4)、与供配电线路连接的高压电容器、与所述高压电容器连接的变压器(3)、与变压器(3)的一次侧线圈并接的分压电容器(5)、对所述供配电线路的电压进行实时测量的电压测量电路(8)、所述供配电线路发生落雷事故时对变压器(3)进行保护的防雷保护模块(9)和与变压器(3)的二次侧线圈连接的AC/DC电源模块(10)，所述防雷保护模块(9)与所述高压电容器连接，所述电压测量电路(8)与分压电容器(5)连接;所述高压电容器为一个取能电容(2)或由多个所述取能电容(2)串接而成，所述高压电容器安装在绝缘外套管(4)内；所述高压电容器通过第一接线端子(7)和所述电缆接头与所述供配电线路连接，所述高压电容器与变压器(3)的一次侧线圈连接。2.按照权利要求1所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述绝缘外套管(4)的内侧下部同轴套装有内部套管(11)，所述高压电容器安装于内部套管(11)内。3.按照权利要求1或2所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述绝缘外套管(4)分为上部套管(4-1)和位于上部套管(4-1)下方的下部套管(4-2)，所述上部套管(4-1)与下部套管(4-2)内部连通，所述上部套管(4-1)的内径小于下部套管(4-2)的内径，所述上部套管(4-1)的上端插入至接线套(20)内；所述高压电容器布设在下部套管(4-2)内，所述下部套管(4-2)的内侧下部设置有第一导电板(6)，所述高压电容器位于第一导电板(6)上方且其支撑于第一导电板(6)上，所述第一导电板(6)下方接有用于连接变压器(3)的连接电缆(12);所述下部套管(4-2)的内侧下部为由灌封胶填充形成的灌封胶填充结构(1)，所述灌封胶填充结构(I)位于所述高压电容器下方，所述连接电缆(12)内端和第一导电板(6)均灌封于灌封胶填充结构(I)内。4.按照权利要求3所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述上部套管(4-1)内装有导电线(15)，所述导电线(15)的上下两端分别与第一接线端子(7)和所述高压电容器连接，所述高压电容器通过导电线(15)、第一接线端子(7)和所述电缆接头与所述供配电线路连接。5.按照权利要求3所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述上部套管(4-1)为折线形。6.按照权利要求3所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述上部套管(4-1)和下部套管(4-2)均为圆柱形套管，所述第一导电板(6)为金属导电板且其位于下部套管(4-2)的中心轴线上;所述第一导电板(6)为圆形平板且其直径小于下部套管(4-2)的内径。7.按照权利要求3所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述上部套管(4-1)和下部套管(4-2)加工制作为一体，所述取能电容(2)为金属化聚丙烯膜电容器。8.按照权利要求4所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述取能电容(2)的数量为多个，多个所述取能电容(2)由上至下装在中部套管(4-3)内，且相邻两个取能电容(2)之间均垫装有导电垫片(16)，多个所述取能电容(2)通过导电垫片(16)进行串接；多个所述取能电容(2)中位于最上部的取能电容(2)为顶部电容，所述顶部电容上部设置有第二导电板(14)，所述第二导电板(14)卡装在中部套管(4-3)的内侧顶部，所述上部套管(4-1)的内侧底部设置有第二接线端子(13)，所述第二接线端子(13)安装在第二导电板(14)上，所述第二导电板(14)与导电线(15)之间通过第二接线端子(13)进行连接;多个所述取能电容(2)中位于最下部的取能电容(2)为底部电容，所述底部电容的底端支撑于第一导电板(6)上且其与第一导电板(6)上表面接触。9.按照权利要求1或2所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述电压测量电路(8)包括电压采样电容器(8-1)和与电压采样电容器(8-1)连接的电阻分压电路；所述分压电容器(5)的两个接线端分别与变压器(3)的一次侧线圈的两个接线端连接，所述分压电容器(5)的一端经取能电容(2)后与所述供配电线路连接且其另一端经电压采样电容器(8-1)后接地。10.按照权利要求9所述的基于电缆接头的高电压取能电源，其特征在于:所述电阻分压电路包括电阻Rl、电阻R2和电阻R3，电阻Rl与电压采样电容器(8-1)并接，电阻Rl的一端接地且其另一端经电阻R2和电阻R3后接地，电阻R3的两端均为电压测量电路(8)的输出端。
【文档编号】H02M7/00GK205544962SQ201620254953
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】尹之仁, 汤怀收, 甘兴林, 邓显军, 高明科, 刘佳
【申请人】西安兴汇电力科技有限公司