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地下电力电缆遍布城市的各个角落,其状态信息实时监测对于整个电力系统至关重要,目前电力电缆普遍采用的依然是光纤等内置、易损坏材料进行温度、湿度等状态信息监测,一旦设备发生故障只能进行电缆整体的更换,给电力维护带来了巨大的压力。无线监测装置不需根据电缆单独设计,后期维护简单方便,给电力电缆状态监测带来了方便,但无线传感器在特殊环境下的供能存在一系列问题。为了解决地下电力电缆在线监测系统存在的电能供应问题,本文设计了一种利用地下电力电缆周边变化的磁场进行取能的自供能装置,利用该设计可以实现监测终端阶段性供电或实时供电,该装置结构简单,后期维护更加便利。本文以基于磁场能量收集原理的取能装置为主体,对组成该装置的各个模块进行理论、仿真分析及必要的实验探究验证,从而优化取能装置设计,获得一个应用于电力电缆周边的自供能方案。文章首先对无线传感器和传统的取能方式进行概括分析,提出磁场取能方式对于电力电缆周边等特殊环境的实用价值及优越性,并以此为基础介绍了取能装置的构思过程,取能线圈的磁场原理推导,常用的电力电缆分类、结构分析及电力电缆周边的磁场分布特点,详细介绍了软磁材料相关特性,并选定锰锌铁氧体作为应用于电力电缆周边磁场取能的磁芯材料。其次,利用多物理场仿真软件COMSOL建模分析确定应用于35kV单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆周边磁场的取能线圈各参数,并根据取能线圈输出电压设计了整流、滤波电路和直流稳压电路,并结合过电压保护电路和储能电路,输出稳定的+5V或+3.V电压。最后,利用实验室大电流发生器和35kV 单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆搭建实验平台,对整个取能装置进行实验探究,对比了取能线圈的实验与仿真输出电压波形,测试了取能线圈输出电压的距离特性,及其有效值与电缆载流量的变化关系;分析了取能装置输出端电压与载流量的关系,并测试了整个装置的带负载能力及输出稳定性。整个取能装置设计体积小、质量轻,可以适用于不同电压等级的电力电缆,并在电力电缆较低载流量情况下依然能够实现能量获取,输出稳定的+5V、+3.3V电压,较好地解决了地下电力电缆无线监测装置的供能问题。