[实用新型]基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置，尤其是一种利用高压输电线高频振动的能力转化为电能来对塔体实行电化学保护以及用于驱鸟器和高空警报灯等用电装置。 

背景技术

随着国民经济的发展，社会对能源尤其是电力资源的需求日益旺盛。大范围跨区域输电工程在电力资源分配、提高资源利用率方面起到举足轻重的作用。但同时，铁塔因疲劳应力作用而倒塌、在沿海等高含盐量环境中铁塔腐蚀严重问题日益突出。 

目前，国内外对于高压输电线振动的减弱消除主要途径是加装防震锤，通过防震锤的分子摩擦将导线的振动能量消耗掉，从而达到减弱振动的目的。然而，实际减震效率只有60％左右，所以对铁塔的结构强度仍提出了较高的要求。 

另外，混凝土为多孔材料，导致铁塔根部与混凝土基础的结合处腐蚀最为严重^[1]，易发生基础混凝土氧化剥落、露筋及基础地脚螺栓锈蚀等现象。而以热镀锌为主的传统防腐措施对于以上问题没有很好的防护效果^[2]。 

“基于输电线振动发电的铁塔电化学防腐技术”着眼目前输电领域存在的问题，利用电磁感应原理，通过导线的垂直振动带动线圈上下振动，切割磁感线 发电。发电装置内的弹簧也起到隔离输电线振动的作用，从而减缓输电线对于铁塔的疲劳破坏，降低对铁塔强度的要求。同时，借助所产生电能，利用“外加电流的阴极保护法”，有效减缓铁塔的腐蚀速率，节约钢材资源。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构小巧，安装方便，不会对现有线路产生影响，能够隔绝高压输电线振动破坏并减缓铁塔腐蚀要求的基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置。 

本实用新型可以通过以下技术方案来实现： 

一种基于高压输电线振动发电的铁塔电化学防腐装置，它包括线圈骨架1、线圈2、壳体3、条形永磁铁4、补偿线圈5、刚性弹簧6、金属外罩7、限位托盘8及连杆9组成的高压输电线振动发电装置以及由导线11、阳极块12和阳极床13组成的铁塔电化学防腐装置；所述线圈2绕制在线圈骨架1上，线圈2一半设置在壳体3内，另一半设置在限位托盘8上，壳体3设置在金属外罩7内，壳体3内设有补偿线圈5和条形永磁铁4，所述刚性弹簧6顶端与金属外罩7顶端固连，下端连接限位托盘8，对刚性弹簧6位移起限制作用，限位托盘8下端通过连杆9连接绝缘子，限位托盘8上端固定线圈骨架1，线圈骨架1置于壳体3气隙中，壳体3与金属外罩7顶部固定；线圈2连接阳极块12和阳极床13，阳极块12和阳极床13安装在铁塔下方的地下，阳极块与阳极床组成为一整体。 

每座所述铁塔安装一套高压输电线振动发电装置和一套配套的铁塔电化学防腐装置。 

在高压输电线振动装置与铁塔防腐装置中间装有整流器和蓄电池10，线圈 2连接整流器与蓄电池10，整流器与蓄电池10通过导线11连接阳极块12和阳极床13，阳极块12和阳极床13安装在铁塔下方的地下。 

所述金属外罩7为圆柱形，直径与绝缘子相近，装在塔体横担与绝缘子之间。 

所述线圈骨架1置于壳体3气隙中，壳体3与金属外罩7顶部固定。 

本实用新型是一种将高压输电线高频振动的能量转化为电能并对铁塔进行电化学保护，延缓铁塔的腐蚀的系统。整个系统包括高压输电线振动发电装置和铁塔电化学防腐装置，其中高压输电线振动发电装置内部装有刚性弹簧，弹簧顶端与外罩顶端固连，下端连接限位托盘，对弹簧位移起限制作用。托盘下端通过连杆连接绝缘子，托盘上端固定线圈骨架。 

所述的高压输电线振动发电装置与铁塔电化学防腐装置中间用整流器与蓄电池相连，整流器将高压输电线振动发电装置产生的高频交流电转化为直流电储存在蓄电池中供铁塔电化学防腐装置使用。 

所述的输电线发电装置外壳为圆柱形，直径与绝缘子相近，装在塔体横担与绝缘子之间。外罩的材质为Q235，防止外界磁场等其它因素的干扰，起到了磁轭的作用。 

所述的刚性弹簧取刚度系数k＝2×10⁷N/m，使弹簧满足w₀/w_n＞2，其中 从而能够隔离输电线的振动，减缓输电线振动对于铁塔的疲劳破坏。 

所述的蓄电池正极连接阳极块，阳极块外为阳极床。蓄电池的负极与铁塔中下部相连，以便于更好地保护腐蚀较为严重的土壤中的塔脚。 

所述的阳极块材料为石墨，如有需要也可以选用废旧钢铁、铝、锌等材料； 置于铁塔四脚支柱中心，埋深为铁塔地下深度的一半