CN111371282A - 一种磁流体电磁感应取电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁流体电磁感应取电装置，包括储液外壳，所述储液外壳内装有磁性液体，所述储液外壳一端设置带环外穿刺接头，储液外壳另一端设置带环密封套，所述储液外壳与带环密封套连接的端部还固定设置带环内穿刺接头。该装置采用磁性流体进行电磁感应取电，磁性强，且外观形状可塑性强，适用范围更广。

Description

一种磁流体电磁感应取电装置

技术领域

本公开属于电力电气配电自动化技术领域，具体涉及一种磁流体电磁感应取电装置。

背景技术

在电力电气配电自动化技术领域中，对电网电力设备(如架空输电线缆、环网柜、电控柜等)，进行改造配装智能无线数据测控传感装置的需求不断扩大，其智能无线数据测控装置(如测温前端传感单元)涉及的小功率CT取电方式的应用十分广泛。

目前可见的小功率CT取电方式的电磁感应装置取电方式，主要有以下这样两种：

一、采用超薄坡莫合金软铁带多圈缠绕的感应取电样式；

二、采用硬质磁环穿线环绕的感应取电样式。

发明人发现，对处于高压电场中改造配装无线取电测控单元装置，不仅对这些感应取电样式的电气绝缘性能及安装形式结构有着严酷安全要求，还存在着如下的一些问题：

1、采用坡莫合金软铁带多层缠绕方式，因铁带多圈缠绕的重合处存在缝隙较大，导致CT取电的磁感应效率低，对无线数据测控传感装置的电磁感应灵敏度和数据的准确性影响很大，如对一些产生感应的工作电流要求在3A以上，才能产生有效的电磁感应强度；

2、采用硬质磁环穿铜线环绕的感应取电方式，或因一些电气电力设备现场环境没有安全可靠的改造空间，或不允许进行设备改造、穿绕电源导线等现场配装工作，导致硬质磁环穿线环绕的感应取电方式的应用受到极大限制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种磁流体电磁感应取电装置，该装置采用磁性流体进行电磁感应取电，磁性强，且外观形状可塑性强，适用范围更广。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种磁流体电磁感应取电装置，包括储液外壳，所述储液外壳内装有磁性液体，所述储液外壳一端设置带环外穿刺接头，储液外壳另一端设置带环密封套，所述储液外壳与带环密封套连接的端部还固定设置带环内穿刺接头。

作为进一步的技术方案，所述带环外穿刺接头和带环内穿刺接头均带有尖刺状结构。

作为进一步的技术方案，所述带环外穿刺接头可***带环密封套内以形成环状结构，带环内穿刺接头刺穿储液外壳并与磁性液体接触。

作为进一步的技术方案，所述带环外穿刺接头和带环密封套之间胶接密封。

作为进一步的技术方案，所述带环外穿刺接头、带环密封套均与储液外壳固定连接。

作为进一步的技术方案，所述带环外穿刺接头、带环密封套、储液外壳为一体式结构。

作为进一步的技术方案，所述储液外壳外周套设磁性感应结构，磁性感应结构具有储液腔，储液腔内装有磁性液体，磁性感应结构设置注液孔用以灌注磁性液体。

作为进一步的技术方案，所述带环内穿刺接头设置于带环密封套内部；所述储液外壳呈带状，所述储液外壳、带环外穿刺接头、带环密封套由塑性材料制成。

第二方面，本发明实施例还提供了一种磁流体电磁感应取电装置，包括储液外壳，所述储液外壳内装有磁性液体，所述储液外壳设置注液孔以灌注磁性液体；所述储液外壳呈环状结构。

作为进一步的技术方案，所述储液外壳由多个弧形壳体拼接而成，每一弧形壳体为一封闭腔体并装有磁性液体。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

1、参照本公开取电装置的结构原理，在需要设计、制造和使用CT取电或者无电源线电感应取电的家用电器、工业、军事和医疗等仪器设备中，能够替代相对于同体积的固态的铁硅合金、软磁铁氧体或坡莫合金等磁性材料磁体。磁性液体结构的磁体不仅强磁性要大于固态磁体的磁性，并具有外形可按安装结构进行设计的可塑性强、环路磁性可调整的特点。

2、参照本公开取电装置的结构原理，拓展磁流体电磁感应取电(CT取电)带环装置的制造和使用，不仅是能够替代软磁材料中应用最多铁硅合金、软磁铁氧体及坡莫合金等固体磁性材料，还具有制造工艺简单、材料生产污染减少的社会经济效益，以及保护绿色节能环保环境的有益效果。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例1的取电装置示意图；

图2是本发明实施例2的取电装置示意图；

图3为本发明实施例1的取电装置结构组成示意图；

图4为本发明实施例3的取电装置示意图；

图中：100-磁液带，101-磁性液体，102-储液外壳，103-带环外穿刺接头，104-带环密封套，105-带环内穿刺接头，106-磁性感应结构，107-注液孔；200-磁液环，201-注液孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种磁流体电磁感应取电装置。

实施例1：

本发明的一种典型的实施方式中，一种磁流体电磁感应取电装置，外形可为带状，如图1所示，也可为环状，如图2所示；

图1带状的取电装置为磁液带100，如图3所示，磁液带100由磁性液体101、储液外壳102、带环外穿刺接头103、带环密封套104和带环内穿刺接头105组成。

储液外壳102内装有磁性液体101，储液外壳102一端设置带环外穿刺接头103，储液外壳102另一端设置带环密封套104，储液外壳102与带环密封套104连接的端部还固定设置带环内穿刺接头105，带环内穿刺接头105设置于带环密封套104内部。

带环外穿刺接头103、带环密封套104均与储液外壳102固定连接，也可将三者设置成一体式结构。

带环外穿刺接头和带环内穿刺接头均带有尖刺状结构。

储液外壳102、带环外穿刺接头103、带环密封套104的制造材料可选用聚酯薄膜(PET薄膜)等塑性材料，外观可设计、制造成与坡莫合金软铁带相同形状的取电带环。

PET薄膜一般应用厚度为0.12mm，具有机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性、气密性和耐电压绝缘性好的特点。

在现场使用该磁流体电磁感应取电(CT取电)装置时，可以有这样几种使用方式：

1、将磁液带100缠绕多圈在取电电缆上，通过多圈磁液带之间的电磁感应，形成磁性回路，形成一种等效于坡莫合金软铁带CT取电环的结构；

2、先将磁液带100缠绕一圈在取电电缆上，再把带环外穿刺接头103***带环密封套104内胶接密封，同时带环外穿刺接头103与带环内穿刺接头105对接，带环内穿刺接头105刺穿储液外壳102里的磁性液体101，从而形成磁流体闭环磁路状态，即可成为一种实用的磁流体电磁感应取电(CT取电)带环结构；

3、直接使用采用磁流体电磁感应取电(CT取电)技术设计、制造成的带状CT取电结构装置，以替代采用铁硅合金、软磁铁氧体或坡莫合金等固体磁性材料制成的CT取电结构装置。

根据有关资料显示，磁性液体(磁流体)的应用技术，几十年来已在全世界的工业、医疗、军事等各行业中有着许多成熟的技术应用成果和产品。磁性液体的磁学性质基本特征是：组成磁性液体悬浮液的微粒是铁磁性或亚铁磁性的，但磁性液体中的铁磁性或亚铁磁性微粒的尺寸通常小于单畴临界尺寸，高于一定温度时，微粒的磁矩在热运动作用下将会任意取向，从而使微粒的行为类似于顺磁分子，与顺磁分子的区别在于这类微粒中含有约10⁵个彼此铁磁耦合的原子，因此磁性液体往往显示出超顺磁性——无剩磁、矫顽力为零与强磁性的特征。

因此，相对于同体积的固态磁体，磁性液体结构的磁体不仅强磁性要大于固态磁体的磁性，还具有外观形状可塑性强的特点。将磁流体应用于CT取电，主要具有在材料、应用结构方面的可替代等优点。

实施例2：

图2环状的取电装置为磁液环200，磁液环200可以为环内储液一体容积环结构，即由环状的储液外壳形成，环状的储液外壳内装有磁性液体，环状的储液外壳设有注液孔201，注液孔201用于磁性液体的灌注。

磁液环200还可以组成由独立密封内储液结构的2个半环体、或多个独立分段环体组成磁性体环结构。每一个分段环体具有独立密封的储液外壳，其内装有磁性液体，储液外壳设有注液孔。

使用时，可以直接使用采用磁流体电磁感应取电(CT取电)技术设计、制造成的环状CT取电结构装置，以替代采用铁硅合金、软磁铁氧体或坡莫合金等固体磁性材料制成的CT取电结构装置。

本公开的取电装置外形还可设置其他任意形状，以适应应用于不同装置或产品中。

实施例3：

如图4所示，在实施例1的基础上，在储液外壳102外周增设一段磁性感应结构106，磁性感应结构106套设于储液外壳102外周，磁性感应结构106具有储液腔，储液腔内装有磁性液体，磁性感应结构106设置注液孔107用以灌注磁性液体。

该磁性感应结构仅在储液外壳环绕一圈设置，不必采用缠绕多圈方式，以此结构增强带环磁流体内磁流体环路的磁性，增强磁感应强度。

参照本公开所述的磁流体介质电磁感应取电(CT取电)带环型装置的结构原理和应用外观示意图，可使本领域技术人员能够在设计、制造磁流体CT取电带环装置或产品方面，实施应用更多的技术创新产品，促进在CT取电领域进行技术改造与创新方面的应用和发展。

按照本公开所述取电装置基本构成原理，可以在家用电器、工业、军事和医疗等需要采用CT取电的仪器设备的中，设计、制造一种具有比同体积的固态磁体具有更强磁性，且无剩磁、矫顽力为零、外观形状可塑性强特点的磁流体电磁感应取电(CT取电)带环装置。

在现场使用磁流体CT取电装置时，储液外壳101内的磁性液体102，可以事先灌注后，现场插接闭环磁流体环应用，如实施例1；也可以设计、制造成如图2、图4中带有注液孔的装置结构，如实施例2、实施例3，便于现场安装时，可现场注入磁性液体。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁流体电磁感应取电装置，其特征是，包括储液外壳，所述储液外壳内装有磁性液体，所述储液外壳一端设置带环外穿刺接头，储液外壳另一端设置带环密封套，所述储液外壳与带环密封套连接的端部还固定设置带环内穿刺接头。

2.如权利要求1所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环外穿刺接头和带环内穿刺接头均带有尖刺状结构。

3.如权利要求2所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环外穿刺接头可***带环密封套内以形成环状结构，带环内穿刺接头刺穿储液外壳并与磁性液体接触。

4.如权利要求3所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环外穿刺接头和带环密封套之间胶接密封。

5.如权利要求1所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环外穿刺接头、带环密封套均与储液外壳固定连接。

6.如权利要求5所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环外穿刺接头、带环密封套、储液外壳为一体式结构。

7.如权利要求1所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述储液外壳外周套设磁性感应结构，磁性感应结构具有储液腔，储液腔内装有磁性液体，磁性感应结构设置注液孔用以灌注磁性液体。

8.如权利要求1所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述带环内穿刺接头设置于带环密封套内部；所述储液外壳呈带状，所述储液外壳、带环外穿刺接头、带环密封套由塑性材料制成。

9.一种磁流体电磁感应取电装置，其特征是，包括储液外壳，所述储液外壳内装有磁性液体，所述储液外壳设置注液孔以灌注磁性液体；所述储液外壳呈环状结构。

10.如权利要求9所述的磁流体电磁感应取电装置，其特征是，所述储液外壳由多个弧形壳体拼接而成，每一弧形壳体为一封闭腔体并装有磁性液体。

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