隨著堅強智能電網、電力物聯網概念的提出，高壓架空線路在線監測成為近年來國家電力行業發展的一個新方向。高壓架空線路在線監測裝置主要應用于電力在線通信組網以及線路各部件數據（導線狀態、桿塔變化、線路自然環境等）監測、航行警示燈等多種場合。

當前國內外高壓架空線路在線監測設備取能主要采用“儲能原件+太陽能板”或通過直接從架空輸電線路獲得電能的方式實現供電。從取能方式便利性來講，利用電場、磁場從高壓架空線路上獲得感應電能無疑是一種最直接的取能方式。

電網向智能化發展，在線監測裝置能否正常供電已經成為制約其發展的主要瓶頸。輸電線路監測設備會越來越多，用電功率需求也會越來越大，隨著在線監測裝置供能日益繁多，毫瓦、瓦級別的取能裝置供能功率已遠不能滿足智能監測設備發展需求，因此，研究取能設備功率大小，尋找一種便捷、大功率、高效的取能方式，將對取能方式的發展具有方向性的指導意義。

導線電磁感應取能主要物理結構如圖1所示，取能CT線圈環繞在導線周邊，用以形成導線周邊空間所感應交變磁場的通路，繞在磁芯二次側的取能線圈通過交變磁場感應出交變電動勢，將該電動勢經過整流變換，得到直流電源，再對得到的直流電源進行變換，最終得到在線監測設備工作所需的穩定直流電源。

導線電磁感應取能的主要能量來源是導線電流，當導線電流過大或過小時會產生較高電壓或無法取能，此時檢測設備將無法工作，因此在取能裝置中一般會加入超級電容或蓄電池作為儲能元件，可有效解決這一問題。

圖1 導線電磁感應取能物理模型

1）取能功率優勢

架空線路導線采用CT方式，在同樣線路和取能CT參數情況下（以本文中所舉參數為例），采用導線電磁感應取能，可實現100W以上取能功率；采用地線電磁感應取能，可實現1W以上的功率；采用靜電場感應取能，可實現20W以上的功率；采用渦旋感應取能，可實現10W左右的取能功率。導線電磁感應取能在取能功率上有顯著優勢。

2）運行穩定性優勢

架空線路電磁感應取能裝置需要連續穩定可靠的工作能力，與本文介紹的其他取能方式相比，架空線路導線電磁感應取能裝置與避雷線（地線）沒有電氣連接，遭受雷電沖擊概率較小；渦旋感應取能裝置則與避雷線（地線）直接連接，遭受直擊雷時設備絕緣被擊穿的風險較大；靜電感應取能裝置因只有1處與大地連接，受直擊雷沖擊時，雷擊電流將全部經過取能裝置，運行風險最大。

3）工程可行性優勢

就在線取能裝置的安裝實施難度來說，無論是導線電磁感應取能還是地線電磁感應取能，都需要將取能裝置的CT磁芯套掛在地線或導線上；渦旋感應取能則需要將地線絕緣子與取能電極并聯；而靜電感應取能需要改變地線接地結構——把地線接地金具更換為絕緣子，然后再將感應電極與更換后的絕緣子進行并聯，施工量較大。顯然導線和地線電磁感應取能裝置的安裝難度要更小。

對于交流架空線路在線監測裝置用電，導線電磁感應取能是一種在運行穩定性和工程實施性均有良好表現的方式，這種取能方法取能功率高、不依賴光伏板、維護量少，適合在單導線情況下應用，分裂導線情況下則需要根據監測裝置功能對取能裝置加以改造。研究交流架空線路在線監測設備取能方法，提高電網在線監測設備供電穩定性，對高效推進軍用試驗訓練場地電網信息化建設具有重要意義。

本文編自《電氣技術》，標題為“交流架空線路導線電磁感應取能功率分析與研究”，作者為侯建軍、左中印、葛宏宇。