[发明专利]输电线路架空避雷线线损能量利用系统及计算方法

权利要求书

1.一种输电线路架空避雷线线损能量利用系统，其特征在于：令2条避雷线为第一避雷线和第二避雷线，其中第一避雷线直接与输电线路上的每根杆塔连接，第二避雷线分别与第一杆塔直接连接、与第N杆塔之间串接能量提取装置、与其它杆塔之间通过带放电间隙的绝缘子连接，使得第一避雷线、第一杆塔、第二避雷线、能量提取装置、第N杆塔构成线损能量利用回路；所述的能量提取装置包括变压器，变压器的初级线圈与第二避雷线串联，变压器的次级线圈输出电压给负载。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路架空避雷线线损能量利用系统，其特征在于：所述的能量提取装置设有外部结构防雷保护模块与内部电路镜像防雷保护模块。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路架空避雷线线损能量利用系统，其特征在于：所述的能量提取装置还包括与变压器次级线圈连接的整流滤波电路、电源管理电路、大功率缓冲输出模块、内部多级防雷保护模块和用于提供负载所需电压的DC/DC模块。

4.根据权利要求1或3所述的一种输电线路架空避雷线线损能量利用系统，其特征在于：所述的能量提取装置还包括充电电路和充电电池。

5.权利要求1所述的一种输电线路架空避雷线线损能量利用系统的线损能量计算方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、建立空间坐标系，其中铁塔与大地的焦点为坐标原点，铁塔所在平面的水平方向为x轴，铁塔所在平面的竖直方向为y轴，z轴与三相导线延伸方向平行；

S2、计算静磁场；

S3、根据避雷线和三相导线在直角坐标系中的坐标，以及相电流的有效值，分别计算三相导线的相电流向量值；

S4、根据三相导线的位置和相电流向量值，分别求三相导线对线损能量利用回路构成的平面产生的磁通量，然后相加得到各相导线产生的总磁通量；

S5、根据各相导线产生的总磁通量，及角频率，得到正弦状态下单位长度的感应电动势；再根据第一、第二避雷线的长度，得到线损能量利用回路的总感应电动势；

S6、根据第一、第二避雷线的长度及每米内阻，得到线损能量利用回路的内阻，根据线损能量利用回路的总感应电动势和内阻，得到线损能量利用回路的总功率。

6.根据权利要求5所述的线损能量计算方法，其特征在于：它还包括以下步骤：所述的负载为滑动变阻器，通过在调节滑动变阻器的过程中测试滑动变阻器两端的电压和电流，获得本线损能量利用系统的伏安特性。

7.根据权利要求5所述的线损能量计算方法，其特征在于：它还包括以下步骤：通过改变第一杆塔和第N杆塔之间的距离、及相应的线损能量利用回路中第一避雷线、第二避雷线的电阻数据，得出不同的线损能量利用回路中的功率，根据负载所需要的功率范围选择对应的线损能量利用回路，对输电线路进行改造。