本實(shí)用新型涉及特種電源設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在野外環(huán)境使用的電氣設(shè)備越來越多，比如各種外場的環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測設(shè)備等，外場設(shè)備通常沒有供電網(wǎng)絡(luò)為其提供電源，需要通過一些特殊方法從用電設(shè)備環(huán)境周邊收獲其它形式的能量，如太陽能、風(fēng)能、電磁波、高壓供電線路感應(yīng)取電等。這類取電方式面臨兩個(gè)主要問題，一是由于野外環(huán)境，非常容易受到雷擊、電網(wǎng)負(fù)荷波動等強(qiáng)干擾影響；二是這些獲取的電源受條件限制，比如下雨、下雪、無風(fēng)等，都使得取到的電壓極為不穩(wěn)定，甚至無法取到需要的電能。

高壓、超高壓輸電線路均架設(shè)有架空的防雷地線用于對輸電線路進(jìn)行防雷保護(hù)，一般會在輸電線路的上方平行架設(shè)兩條防雷地線，并通過一定的接地方式接入大地進(jìn)行保護(hù)。目前，雖然也有采用輸電線路架空防雷地線的取電方法，但由于其取電方式采用多個(gè)鐵塔，并在多點(diǎn)接塔(接地)，導(dǎo)致取電的效率較低，并且需要較長的取電回路，進(jìn)而導(dǎo)致取電電源的內(nèi)阻增加，影響取電功率的輸出。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的輸電線路架空防雷地線取電裝置，存在由于取電距離長，導(dǎo)致取電效率低和取電功率低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的輸電線路架空防雷地線取電裝置，存在由于取電距離長，導(dǎo)致取電效率低和取電功率低的的問題。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置，包括：第一鐵塔、第二鐵塔、第一架空防雷地線、第二架空防雷地線、第一帶放電間隙的地線絕緣子、第二帶放電間隙的地線絕緣子、第三帶放電間隙的地線絕緣子、第一電源系統(tǒng)和第一短接線。

所述第一鐵塔和所述第二鐵塔之間平行架設(shè)有所述第一架空防雷地線和所述第二架空防雷地線；所述第一架空防雷地線和所述第二鐵塔之間連接有所述第一帶放電間隙的地線絕緣子，所述第一架空防雷地線和所述第一鐵塔之間連接有所述第二帶放電間隙的地線絕緣子，所述第二架空防雷地線和所述第一鐵塔之間連接有所述第三帶放電間隙的地線絕緣子；

所述第一電源系統(tǒng)的一端連接在所述第一架空防雷地線上，并且所述第一電源系統(tǒng)的一端位于所述第一帶放電間隙的地線絕緣子和所述第二帶放電間隙的地線絕緣子之間且靠近所述第一帶放電間隙的地線絕緣子；所述第一電源系統(tǒng)的另一端連接在所述第二鐵塔上，并且所述第一電源系統(tǒng)的另一端位于所述第一架空防雷地線和所述第二架空防雷地線之間；

所述第一短接線的一端連接在所述第一架空防雷地線上，并且所述第一短接線的一端位于所述第一電源系統(tǒng)的一端與所述第二帶放電間隙的地線絕緣子之間且靠近所述第二帶放電間隙的地線絕緣子；所述第一短接線的另一端連接在所述第二架空防雷地線上，并且所述第一短接線的另一端位于所述第二鐵塔與所述第三帶放電間隙的地線絕緣子之間且靠近所述第三帶放電間隙的地線絕緣子。

較佳地，所述第一電源系統(tǒng)包括第一電源和隔離耦合變壓器；所述第一電源的兩端分別與隔離耦合變壓器的第一線圈兩端連接，所述隔離耦合變壓器的第二線圈的一端連接在所述第一架空防雷地線上，并且隔離耦合變壓器的第二線圈的一端位于所述第一帶放電間隙的地線絕緣子和所述第二帶放電間隙的地線絕緣子之間且靠近所述第一帶放電間隙的地線絕緣子，所述隔離耦合變壓器的第二線圈的另一端連接在所述第二鐵塔上，并且所述隔離耦合變壓器的第二線圈的另一端位于所述第一架空防雷地線和所述第二架空防雷地線之間。

較佳地，所述第一電源系統(tǒng)與退耦線圈串接。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，提供一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置，該裝置通過在兩個(gè)鐵塔和架空防雷地線之間構(gòu)成的單點(diǎn)接地感應(yīng)電流回路進(jìn)行取電，減小了架空防雷地線的取電長度，減少了電源內(nèi)阻損耗，并且構(gòu)成的感應(yīng)電流環(huán)路中只有一點(diǎn)與地或鐵塔相接，提高了取電效率取電功率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的實(shí)例1結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的實(shí)例2結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

101-1-第一鐵塔，101-2-第二鐵塔，102-1-第一架空防雷地線，102-2-第二架空防雷地線，103-1-第一帶放電間隙的地線絕緣子，103-2-第二帶放電間隙的地線絕緣子，103-3-第三帶放電間隙的地線絕緣子，104-第一電源，105-第一短接線，106-隔離耦合變壓器，107-退耦線圈，201-1-第一張力塔，201-2-第二張力塔，202-1-第三架空防雷地線，202-2-第四架空防雷地線，203-1-第四帶放電間隙的地線絕緣子，203-2-第五帶放電間隙的地線絕緣子，203-3-第六帶放電間隙的地線絕緣子，204-第二電源，205-第二短接線，301-1-第三張力塔，301-2-第四張力塔，302-1-第五架空防雷地線，302-2-第六架空防雷地線，303-1-第七帶放電間隙的地線絕緣子，303-2-第八帶放電間隙的地線絕緣子，304-第三電源，305-第三短接線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置包括：第一鐵塔101-1、第二鐵塔101-2、第一架空防雷地線102-1、第二架空防雷地線102-2、第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1、第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2、第三帶放電間隙的地線絕緣子103-3、第一電源系統(tǒng)和第一短接線105。

具體地，第一鐵塔101-1和第二鐵塔101-2之間平行架設(shè)有所述第一架空防雷地線102-1和第二架空防雷地線102-2；第一架空防雷地線102-1和第二鐵塔101-2之間連接有第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1，第一架空防雷地線102-1和第一鐵塔101-1之間連接有第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2，第二架空防雷地線102-2和第一鐵塔101-1之間連接有第三帶放電間隙的地線絕緣子103-3。

具體地，第一電源系統(tǒng)的一端連接在第一架空防雷地線102-1上，并且第一電源系統(tǒng)的一端位于第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1和第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2之間且靠近第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1；第一電源系統(tǒng)的另一端連接在第二鐵塔101-2上，并且第一電源系統(tǒng)的另一端位于第一架空防雷地線102-1和第二架空防雷地線102-2之間。

具體地，第一短接線105的一端連接在第一架空防雷地線102-1上，并且第一短接線105的一端位于第一電源系統(tǒng)的一端與第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2之間且靠近第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2；第一短接線105的另一端連接在第二架空防雷地線102-2上，并且第一短接線105的另一端位于第二鐵塔101-2與第三帶放電間隙的地線絕緣子103-3之間且靠近第三帶放電間隙的地線絕緣子103-3。

較佳地，第一電源系統(tǒng)包括第一電源104和隔離耦合變壓器106；第一電源104的兩端分別與隔離耦合變壓器106的第一線圈兩端連接，隔離耦合變壓器106的第二線圈的一端連接在第一架空防雷地線102-1上，并且隔離耦合變壓器106的第二線圈的一端位于第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1和第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2之間且靠近第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1，隔離耦合變壓器106的第二線圈的另一端連接在第二鐵塔101-2上，并且隔離耦合變壓器106的第二線圈的另一端位于第一架空防雷地線102-1和第二架空防雷地線102-2之間。

較佳地，第一電源系統(tǒng)與退耦線圈107串接。

需要說明的是，根據(jù)架空防雷地線不同的連接方式，可以適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少帶放電間隙的地線絕緣子，并在第一鐵塔101-1的一端靠近第二帶放電間隙的地線絕緣子103-2和第三帶放電間隙的地線絕緣子103-3的地方增加第一架空防雷地線102-1和第二架空防雷地線102-2之間的第一短接線105，使其形成一個(gè)只在第二鐵塔101-2一邊連接鐵塔的閉環(huán)，在第二鐵塔101-2的另一邊的第一帶放電間隙的地線絕緣子103-1的一端連接一個(gè)退耦線圈107，退耦線圈107的另一端接入第一電源系統(tǒng)的隔離耦合變壓器106的一端，隔離耦合變壓器106的另一端與第二鐵塔101-2相連。

需要說明的是，隨著輸電線路中電流的變化，在空間形成交變的磁場，并在由第一架空防雷地線102-1、第一短接線105、第二架空防雷地線102-2和第二鐵塔101-2構(gòu)成的閉環(huán)中感應(yīng)出交變電壓，該電壓經(jīng)由退耦線圈107、隔離耦合變壓器106接入第一電源104使用。

需要說明的是，通過對兩條架空防雷地線連接方式進(jìn)行少量的改動，在不影響其功能的前提下，感應(yīng)獲取第一電源系統(tǒng)所需的電壓；通過增加或減少帶放電間隙的絕緣子和第一短接線105，使架空防雷地線形成一個(gè)只在一個(gè)鐵塔連接鐵塔的閉環(huán)；通過耦合線圈107隔離架空防雷地線和第一電源系統(tǒng)，使得在當(dāng)架空防雷地線受到雷擊時(shí)，首先擊穿絕緣子，通過第一鐵塔101-1或第二鐵塔101-2泄放到大地，可有效保護(hù)第一電源系統(tǒng)以免受到破壞。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的實(shí)例1結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，實(shí)施例1中的外場設(shè)備包括：第一張力塔201-1和第二張力塔201-2之間平行架設(shè)有第三架空防雷地線202-1和第四架空防雷地線202-2，第三架空防雷地線202-1和第四架空防雷地線202-2之間有連接多個(gè)直線塔，每個(gè)直線塔與第三架空防雷地線202-1和第四架空防雷地線202-2之間均連接有帶放電間隙的地線絕緣子。

根據(jù)本實(shí)用新型中的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的器件和連接方式，在實(shí)施例1中的外場設(shè)備中按照連接方式添加第四帶放電間隙的地線絕緣子203-1，第五帶放電間隙的地線絕緣子203-2，第六帶放電間隙的地線絕緣子203-3，第二電源204和第二短接線205，即完成實(shí)施例1中的外場設(shè)備的取電裝置。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的實(shí)例2結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，實(shí)施例2中的外場設(shè)備包括：第三張力塔301-1和第四張力塔301-2之間平行架設(shè)有第五架空防雷地線302-1和第六架空防雷地線302-2，第五架空防雷地線302-1和第六架空防雷地線302-2之間有連接多個(gè)直線塔，多個(gè)直線塔中，以其中一個(gè)直線塔為中心將多個(gè)直線塔分為三部分：中心直線塔、中心直線塔一側(cè)的直線塔系列和中心直線塔另一側(cè)的直線塔系列，中心直線塔一側(cè)的直線塔系列和中心直線塔另一側(cè)的直線塔系列中的直線塔與第七架空防雷地線302-1和第八架空防雷地線302-2之間均連接有帶放電間隙的地線絕緣子，靠近第四張力塔301-2在第五架空防雷地線302-1上連接有帶放電間隙的地線絕緣子，靠近第四張力塔301-2在第六架空防雷地線302-2上連接有帶放電間隙的地線絕緣子。

基于本實(shí)用新型中的基于輸電線路架空防雷地線取電的裝置的器件、連接方式和單點(diǎn)接地回路取電原理，在實(shí)施例2中的外場設(shè)備中按照連接方式添加第七帶放電間隙的地線絕緣子303-1，第八帶放電間隙的地線絕緣子303-2，第三電源304和第三短接線305，即完成了實(shí)施例2中的外場設(shè)備的單點(diǎn)接地回路的取電裝置。

需要說明的是，圖1、圖2和圖3中的虛線表示感應(yīng)電流回路。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種利用輸電線路架空防雷地線取電的裝置，該裝置通過在兩個(gè)鐵塔和架空防雷地線之間構(gòu)成的單點(diǎn)接地感應(yīng)電流回路進(jìn)行取電，減小了架空防雷地線的取電長度，減少了電源內(nèi)阻損耗，并且構(gòu)成的感應(yīng)電流環(huán)路中只有一點(diǎn)與地或鐵塔相接，提高了取電效率取電功率；進(jìn)一步，采用退耦線圈對防雷地線和第一電源系統(tǒng)進(jìn)行隔離，防止第一電源系統(tǒng)受到雷擊損害。

以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型實(shí)施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。