一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置的制作方法

本实用新型涉及特种电源设计技术领域，特别涉及一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置。

背景技术：

随着国民经济的高速发展，在野外环境使用的电气设备越来越多，比如各种外场的环境监测、设备监测设备等，外场设备通常没有供电网络为其提供电源，需要通过一些特殊方法从用电设备环境周边收获其它形式的能量，如太阳能、风能、电磁波、高压供电线路感应取电等。这类取电方式面临两个主要问题，一是由于野外环境，非常容易受到雷击、电网负荷波动等强干扰影响；二是这些获取的电源受条件限制，比如下雨、下雪、无风等，都使得取到的电压极为不稳定，甚至无法取到需要的电能。

高压、超高压输电线路均架设有架空的防雷地线用于对输电线路进行防雷保护，一般会在输电线路的上方平行架设两条防雷地线，并通过一定的接地方式接入大地进行保护。目前，虽然也有采用输电线路架空防雷地线的取电方法，但由于其取电方式采用多个铁塔，并在多点接塔(接地)，导致取电的效率较低，并且需要较长的取电回路，进而导致取电电源的内阻增加，影响取电功率的输出。

综上所述，现有技术中的输电线路架空防雷地线取电装置，存在由于取电距离长，导致取电效率低和取电功率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置，可以解决现有技术中的输电线路架空防雷地线取电装置，存在由于取电距离长，导致取电效率低和取电功率低的的问题。

本实用新型实施例提供一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置，包括：第一铁塔、第二铁塔、第一架空防雷地线、第二架空防雷地线、第一带放电间隙的地线绝缘子、第二带放电间隙的地线绝缘子、第三带放电间隙的地线绝缘子、第一电源系统和第一短接线。

所述第一铁塔和所述第二铁塔之间平行架设有所述第一架空防雷地线和所述第二架空防雷地线；所述第一架空防雷地线和所述第二铁塔之间连接有所述第一带放电间隙的地线绝缘子，所述第一架空防雷地线和所述第一铁塔之间连接有所述第二带放电间隙的地线绝缘子，所述第二架空防雷地线和所述第一铁塔之间连接有所述第三带放电间隙的地线绝缘子；

所述第一电源系统的一端连接在所述第一架空防雷地线上，并且所述第一电源系统的一端位于所述第一带放电间隙的地线绝缘子和所述第二带放电间隙的地线绝缘子之间且靠近所述第一带放电间隙的地线绝缘子；所述第一电源系统的另一端连接在所述第二铁塔上，并且所述第一电源系统的另一端位于所述第一架空防雷地线和所述第二架空防雷地线之间；

所述第一短接线的一端连接在所述第一架空防雷地线上，并且所述第一短接线的一端位于所述第一电源系统的一端与所述第二带放电间隙的地线绝缘子之间且靠近所述第二带放电间隙的地线绝缘子；所述第一短接线的另一端连接在所述第二架空防雷地线上，并且所述第一短接线的另一端位于所述第二铁塔与所述第三带放电间隙的地线绝缘子之间且靠近所述第三带放电间隙的地线绝缘子。

较佳地，所述第一电源系统包括第一电源和隔离耦合变压器；所述第一电源的两端分别与隔离耦合变压器的第一线圈两端连接，所述隔离耦合变压器的第二线圈的一端连接在所述第一架空防雷地线上，并且隔离耦合变压器的第二线圈的一端位于所述第一带放电间隙的地线绝缘子和所述第二带放电间隙的地线绝缘子之间且靠近所述第一带放电间隙的地线绝缘子，所述隔离耦合变压器的第二线圈的另一端连接在所述第二铁塔上，并且所述隔离耦合变压器的第二线圈的另一端位于所述第一架空防雷地线和所述第二架空防雷地线之间。

较佳地，所述第一电源系统与退耦线圈串接。

本实用新型实施例中，提供一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置，该装置通过在两个铁塔和架空防雷地线之间构成的单点接地感应电流回路进行取电，减小了架空防雷地线的取电长度，减少了电源内阻损耗，并且构成的感应电流环路中只有一点与地或铁塔相接，提高了取电效率取电功率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的实例1结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的实例2结构示意图。

附图标记说明：

101-1-第一铁塔，101-2-第二铁塔，102-1-第一架空防雷地线，102-2-第二架空防雷地线，103-1-第一带放电间隙的地线绝缘子，103-2-第二带放电间隙的地线绝缘子，103-3-第三带放电间隙的地线绝缘子，104-第一电源，105-第一短接线，106-隔离耦合变压器，107-退耦线圈，201-1-第一张力塔，201-2-第二张力塔，202-1-第三架空防雷地线，202-2-第四架空防雷地线，203-1-第四带放电间隙的地线绝缘子，203-2-第五带放电间隙的地线绝缘子，203-3-第六带放电间隙的地线绝缘子，204-第二电源，205-第二短接线，301-1-第三张力塔，301-2-第四张力塔，302-1-第五架空防雷地线，302-2-第六架空防雷地线，303-1-第七带放电间隙的地线绝缘子，303-2-第八带放电间隙的地线绝缘子，304-第三电源，305-第三短接线。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置结构示意图。如图1所示，该装置包括：第一铁塔101-1、第二铁塔101-2、第一架空防雷地线102-1、第二架空防雷地线102-2、第一带放电间隙的地线绝缘子103-1、第二带放电间隙的地线绝缘子103-2、第三带放电间隙的地线绝缘子103-3、第一电源系统和第一短接线105。

具体地，第一铁塔101-1和第二铁塔101-2之间平行架设有所述第一架空防雷地线102-1和第二架空防雷地线102-2；第一架空防雷地线102-1和第二铁塔101-2之间连接有第一带放电间隙的地线绝缘子103-1，第一架空防雷地线102-1和第一铁塔101-1之间连接有第二带放电间隙的地线绝缘子103-2，第二架空防雷地线102-2和第一铁塔101-1之间连接有第三带放电间隙的地线绝缘子103-3。

具体地，第一电源系统的一端连接在第一架空防雷地线102-1上，并且第一电源系统的一端位于第一带放电间隙的地线绝缘子103-1和第二带放电间隙的地线绝缘子103-2之间且靠近第一带放电间隙的地线绝缘子103-1；第一电源系统的另一端连接在第二铁塔101-2上，并且第一电源系统的另一端位于第一架空防雷地线102-1和第二架空防雷地线102-2之间。

具体地，第一短接线105的一端连接在第一架空防雷地线102-1上，并且第一短接线105的一端位于第一电源系统的一端与第二带放电间隙的地线绝缘子103-2之间且靠近第二带放电间隙的地线绝缘子103-2；第一短接线105的另一端连接在第二架空防雷地线102-2上，并且第一短接线105的另一端位于第二铁塔101-2与第三带放电间隙的地线绝缘子103-3之间且靠近第三带放电间隙的地线绝缘子103-3。

较佳地，第一电源系统包括第一电源104和隔离耦合变压器106；第一电源104的两端分别与隔离耦合变压器106的第一线圈两端连接，隔离耦合变压器106的第二线圈的一端连接在第一架空防雷地线102-1上，并且隔离耦合变压器106的第二线圈的一端位于第一带放电间隙的地线绝缘子103-1和第二带放电间隙的地线绝缘子103-2之间且靠近第一带放电间隙的地线绝缘子103-1，隔离耦合变压器106的第二线圈的另一端连接在第二铁塔101-2上，并且隔离耦合变压器106的第二线圈的另一端位于第一架空防雷地线102-1和第二架空防雷地线102-2之间。

较佳地，第一电源系统与退耦线圈107串接。

需要说明的是，根据架空防雷地线不同的连接方式，可以适当的增加或减少带放电间隙的地线绝缘子，并在第一铁塔101-1的一端靠近第二带放电间隙的地线绝缘子103-2和第三带放电间隙的地线绝缘子103-3的地方增加第一架空防雷地线102-1和第二架空防雷地线102-2之间的第一短接线105，使其形成一个只在第二铁塔101-2一边连接铁塔的闭环，在第二铁塔101-2的另一边的第一带放电间隙的地线绝缘子103-1的一端连接一个退耦线圈107，退耦线圈107的另一端接入第一电源系统的隔离耦合变压器106的一端，隔离耦合变压器106的另一端与第二铁塔101-2相连。

需要说明的是，随着输电线路中电流的变化，在空间形成交变的磁场，并在由第一架空防雷地线102-1、第一短接线105、第二架空防雷地线102-2和第二铁塔101-2构成的闭环中感应出交变电压，该电压经由退耦线圈107、隔离耦合变压器106接入第一电源104使用。

需要说明的是，通过对两条架空防雷地线连接方式进行少量的改动，在不影响其功能的前提下，感应获取第一电源系统所需的电压；通过增加或减少带放电间隙的绝缘子和第一短接线105，使架空防雷地线形成一个只在一个铁塔连接铁塔的闭环；通过耦合线圈107隔离架空防雷地线和第一电源系统，使得在当架空防雷地线受到雷击时，首先击穿绝缘子，通过第一铁塔101-1或第二铁塔101-2泄放到大地，可有效保护第一电源系统以免受到破坏。

图2为本实用新型实施例提供的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的实例1结构示意图。如图2所示，实施例1中的外场设备包括：第一张力塔201-1和第二张力塔201-2之间平行架设有第三架空防雷地线202-1和第四架空防雷地线202-2，第三架空防雷地线202-1和第四架空防雷地线202-2之间有连接多个直线塔，每个直线塔与第三架空防雷地线202-1和第四架空防雷地线202-2之间均连接有带放电间隙的地线绝缘子。

根据本实用新型中的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的器件和连接方式，在实施例1中的外场设备中按照连接方式添加第四带放电间隙的地线绝缘子203-1，第五带放电间隙的地线绝缘子203-2，第六带放电间隙的地线绝缘子203-3，第二电源204和第二短接线205，即完成实施例1中的外场设备的取电装置。

图3为本实用新型实施例提供的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的实例2结构示意图。如图3所示，实施例2中的外场设备包括：第三张力塔301-1和第四张力塔301-2之间平行架设有第五架空防雷地线302-1和第六架空防雷地线302-2，第五架空防雷地线302-1和第六架空防雷地线302-2之间有连接多个直线塔，多个直线塔中，以其中一个直线塔为中心将多个直线塔分为三部分：中心直线塔、中心直线塔一侧的直线塔系列和中心直线塔另一侧的直线塔系列，中心直线塔一侧的直线塔系列和中心直线塔另一侧的直线塔系列中的直线塔与第七架空防雷地线302-1和第八架空防雷地线302-2之间均连接有带放电间隙的地线绝缘子，靠近第四张力塔301-2在第五架空防雷地线302-1上连接有带放电间隙的地线绝缘子，靠近第四张力塔301-2在第六架空防雷地线302-2上连接有带放电间隙的地线绝缘子。

基于本实用新型中的基于输电线路架空防雷地线取电的装置的器件、连接方式和单点接地回路取电原理，在实施例2中的外场设备中按照连接方式添加第七带放电间隙的地线绝缘子303-1，第八带放电间隙的地线绝缘子303-2，第三电源304和第三短接线305，即完成了实施例2中的外场设备的单点接地回路的取电装置。

需要说明的是，图1、图2和图3中的虚线表示感应电流回路。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种利用输电线路架空防雷地线取电的装置，该装置通过在两个铁塔和架空防雷地线之间构成的单点接地感应电流回路进行取电，减小了架空防雷地线的取电长度，减少了电源内阻损耗，并且构成的感应电流环路中只有一点与地或铁塔相接，提高了取电效率取电功率；进一步，采用退耦线圈对防雷地线和第一电源系统进行隔离，防止第一电源系统受到雷击损害。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。