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CN112002526B - 一种高压无线电能传输线圈 - Google Patents

一种高压无线电能传输线圈 Download PDF

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CN112002526B CN202010909057.9A CN202010909057A CN112002526B CN 112002526 B CN112002526 B CN 112002526B CN 202010909057 A CN202010909057 A CN 202010909057A CN 112002526 B CN112002526 B CN 112002526B
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Abstract

本申请公开了一种高压无线电能传输线圈，涉及无线电能传输技术领域，包括：环氧树脂基层、线圈层、绝缘层以及固定机构；环氧树脂基层顶面中心设有贯穿自身的通孔；线圈层布置于环氧树脂基层顶面；绝缘层覆盖于线圈层外表面；固定机构安装于环氧树脂基层，且设有多个活动伸入通孔内且可调节的夹持端；多个夹持端之间形成夹持间隙。能够满足高压环境下的使用要求，且重量轻，安装简单可靠。

Description

一种高压无线电能传输线圈
技术领域
本申请涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种高压无线电能传输线圈。
背景技术
无线电能传输技术因其非接触式电能传输的特点具有巨大的应用潜力，能够为高压输电线路智能监测设备解决供电问题。通过特殊设计的电能传输线圈，可以实现电能从高压输电线路到杆塔侧监测设备的米级传输，同时保证接收端和发送端之间的电气隔离。
目前应用于输电线路到检测设备无线供电的无线线圈装置，由于其结构设计的局限性，在高压条件下的使用可靠性难以保证，而且还存在重量大，安装难度大的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种高压无线电能传输线圈，能够满足高压环境下的使用要求，且重量轻，安装简单可靠。
为达到上述技术目的，本申请提供了一种高压电能无线传输线圈，包括：环氧树脂基层、线圈层、绝缘层以及固定机构；
所述环氧树脂基层顶面中心设有贯穿自身的通孔；
所述线圈层布置于所述环氧树脂基层顶面；
所述绝缘层覆盖于所述线圈层外表面；
所述固定机构安装于所述环氧树脂基层，且设有多个活动伸入所述通孔内且可调节的夹持端；
多个所述夹持端之间形成夹持间隙。
进一步地，所述线圈层由n匝绕组组成，其中n≥2，且为整数；
n匝所述绕组均绕所述通孔呈螺旋分布，且沿所述通孔向所述环氧树脂基层外周面方向依次设置。
进一步地，所述环氧树脂基层顶面设有接口端子；
所述接口端子分别与第1匝所述绕组以及第n匝所述绕组电连接。
进一步地，沿所述通孔向所述环氧树脂基层外周面方向分布的各匝所述绕组的宽度逐渐增大。
进一步地，所述固定机构由多个锁紧组件组成；
多个所述锁紧组件绕所述通孔的竖直中心线圆周分布，且均包括螺杆以及两螺母；
所述螺杆一端经环氧树脂基层外周面活动伸入所述通孔内，且形成所述夹持端；
一所述螺母套设在所述螺杆于伸出所述环氧树脂基层外周面的杆段上；
另一所述螺母套设在所述螺杆于伸入所述通孔内的杆段上，且与所述环氧树脂基层固定连接。
进一步地，所述接口端子具体为具备防反插功能的端子。
从以上技术方案可以看出，本申请充分利用环氧树脂材料在高温高压环境下的稳定特性设计环氧树脂基层，结合绝缘层的使用，使得构建的线圈能够满足高压环境下的使用要求。而且，利用环氧树脂材料质轻的特点，也使得构建的线圈整体重量轻，方便运输。同时，在环氧树脂基层中部开设通孔，并通过固定机构在通孔内形成夹持间隙，用于安装固定使用，使得安装简单可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请中提供的一种高压无线电能传输线圈的俯视结构示意图；
图2为本申请中提供的一种高压无线电能传输线圈的局部剖视图；
图3为本申请中提供的一种高压无线电能传输线圈应用于输电杆塔时的结构示意图；
图中：1、环氧树脂基层；11、通孔；12、过孔；2、线圈层；21、绕组；3、固定机构；31、锁紧组件；311、螺杆；312、螺母；4、接口端子；100、传输线圈；200、杆塔；300、取电装置；401、摄像装置；402、主机箱；403、风速风向传感器；404、杆塔倾角传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例公开了一种高压无线电能传输线圈。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种高压无线电能传输线圈的一个实施例包括：
环氧树脂基层1、线圈层2、绝缘层以及固定机构3；环氧树脂基层1顶面中心设有贯穿自身的通孔11；线圈层2布置于环氧树脂基层1顶面；绝缘层(图中未示)覆盖于线圈层2外表面；固定机构3安装于环氧树脂基层1，且设有多个活动伸入通孔11内且可调节的夹持端；多个夹持端之间形成夹持间隙。其中，绝缘层可以采用喷涂技术实现，例如在整个线圈层2的外表面上通过喷涂装置喷涂绝缘涂料，以形成绝缘层。其中绝缘涂料可以是纳米级绝缘涂料，本领域技术人员可以以此为基础做适当的变换，具体不做限制
从以上技术方案可以看出，本申请充分利用环氧树脂材料在高温高压环境下的稳定特性设计环氧树脂基层1，结合绝缘层的使用，使得构建的线圈能够满足高压环境下的使用要求。而且，利用环氧树脂材料质轻的特点，也使得构建的线圈整体重量轻，方便运输。同时，在环氧树脂基层1中部开设通孔11，并通过固定机构3在通孔11内形成夹持间隙，用于安装固定使用，使得安装简单可靠。
以上为本申请实施例提供的一种高压电能无线传输线圈的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种高压电能无线传输线圈的实施例二，具体请参阅图1至图3。
一种高压电能无线传输线圈，包括：环氧树脂基层1、线圈层2、绝缘层以及固定机构3；环氧树脂基层1顶面中心设有贯穿自身的通孔11；线圈层2布置于环氧树脂基层1顶面；绝缘层覆盖于线圈层2外表面；固定机构3安装于环氧树脂基层1，且设有多个活动伸入通孔11内且可调节的夹持端；多个夹持端之间形成夹持间隙。
进一步地，线圈层2的结构组成可以由n匝绕组21组成，其中n≥2，且为整数；n匝绕组21均绕通孔11呈螺旋分布，且沿通孔11向环氧树脂基层1外周面方向依次设置。
具体来说，如图1或图2所示，第1匝绕组21、第2匝绕组21……第n匝绕组21，可以由内侧向外侧依次分布，也即是沿通孔11向环氧树脂基层1外周面方向依次设置。
进一步地，其中各匝绕组21的宽度可以相等，也可以不等。为了进一步提高无线电能传输效率，可以采用渐变线宽式设计，例如各匝绕组21的宽度设计可以沿通孔11向环氧树脂基层1外周面方向逐渐增大，也即是wn＞wn-1＞……＞w2＞w1。本领域技术人员可以以此为基础做适当的变换，具体不做限制。
进一步地，环氧树脂基层1顶面设有接口端子4；接口端子4分别与第1匝绕组21以及第n匝绕组21电连接。
具体来说，以第1匝绕组21为最内侧绕组21，第n匝绕组21为最外层绕组21为例，最内侧的绕组21可以通过如图2所示的过孔12引出到最外侧的绕组21处，实现与接口端子4的连接。另外，接口端子4具体可以为具备防反插功能的端子制成，例如航空接头端子等。当构建的传输线圈100用作发射线圈时，其接口端子4即可作为高频交流电输入的端口，通过高压绝缘线缆与输电线路上的取电装置300连接，获取电能；而传输线圈100用作接收线圈时，其接口端子4即作为向后级负载提供高频交变电流的端口，通过导线经电能转换装置与杆塔200上的智能监测设备连接，实现远距离供电。
进一步地，固定机构3由多个锁紧组件31组成；多个锁紧组件31绕通孔11的竖直中心线圆周分布，且均包括螺杆311以及两螺母312；螺杆311一端经环氧树脂基层1外周面活动伸入通孔11内，且形成夹持端；一螺母312套设在螺杆311于伸出环氧树脂基层1外周面的杆段上；另一螺母312套设在螺杆311于伸入通孔11内的杆段上，且与环氧树脂基层1固定连接。
具体来说，锁紧组件31可以是3个或者3个以上，如图1以及图2所示，锁紧组件31可以是4个。锁紧组件31使用时，先转动松开位于环氧树脂基层1外周面外的螺母312，此时再整体转动螺杆311，使得螺杆311于固定于通孔11内壁上的螺母312之间发生螺纹配合，从而调节螺杆311伸入通孔11的深度，调节好螺杆311后，再转动环氧树脂基层1外周面外的螺母312，使得该螺母312与环氧树脂的外周末接触相抵，从而固定住螺杆311，完成锁紧。这样的锁紧固定方式，结构简单，装拆方便，使用牢靠。当然，锁紧组件31还可以是直接的螺杆311，其经环氧树脂基层1的外周面活动伸入通孔11内，并与环氧树脂基层1螺纹配合。也即是环氧树脂基层1设有与螺杆311配合的螺纹孔，其调节原理即为通过螺纹配合实现位移调节。本领域技术人员可以以此为基础做适当的变换，具体不做限制。
本申请设计的传输线圈100具体应用可以例如下：
例如图3所示，安装传输线圈100时，可以先将调节传输线圈100的固定机构3，以使得传输线圈100中的夹持间隙变大，保证传输线圈100能够分别套于绝缘子串的首末两端，再通过调节固定机构3以使得螺杆311伸入通孔11的端部能够夹紧绝缘子串的芯棒，进而完成安装固定。
使用时，作为发射线圈的传输线圈100通过高压绝缘线缆与输电线路上的取电装置300连接，以接收电能；而作为接收线圈的传输线圈100在接收到作为发射线圈的传输线圈100的无线电能后，通过电能转换装置转换后输送给杆塔200上的智能监测设备，其中智能检测设备可以包括如图3所示的摄像装置401、主机箱402、风速风向传感器403、杆塔倾角传感器404等，具体不做限制。
以上对本申请所提供的一种高压无线电能传输线圈进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种高压电能无线传输线圈，其特征在于，包括：环氧树脂基层、线圈层、绝缘层以及固定机构；
所述环氧树脂基层顶面中心设有贯穿自身的通孔；
所述线圈层布置于所述环氧树脂基层顶面；
所述绝缘层覆盖于所述线圈层外表面；
所述固定机构安装于所述环氧树脂基层，且设有多个活动伸入所述通孔内且可调节的夹持端；
多个所述夹持端之间形成夹持间隙；
所述固定机构由多个锁紧组件组成；
多个所述锁紧组件绕所述通孔的竖直中心线圆周分布，且均包括螺杆以及两螺母；
所述螺杆一端经环氧树脂基层外周面活动伸入所述通孔内，且形成所述夹持端；
一所述螺母套设在所述螺杆于伸出所述环氧树脂基层外周面的杆段上；
另一所述螺母套设在所述螺杆于伸入所述通孔内的杆段上，且与所述环氧树脂基层固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压电能无线传输线圈，其特征在于，所述线圈层由n匝绕组组成，其中n≥2，且为整数；
n匝所述绕组均绕所述通孔呈螺旋分布，且沿所述通孔向所述环氧树脂基层外周面方向依次设置。
3.根据权利要求2所述的一种高压电能无线传输线圈，其特征在于，所述环氧树脂基层顶面设有接口端子；
所述接口端子分别与第1匝所述绕组以及第n匝所述绕组电连接。
4.根据权利要求2所述的一种高压电能无线传输线圈，其特征在于，沿所述通孔向所述环氧树脂基层外周面方向分布的各匝所述绕组的宽度逐渐增大。
5.根据权利要求3所述的一种高压电能无线传输线圈，其特征在于，所述接口端子具体为具备防反插功能的端子。
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