[實用新型]基于高壓輸電線振動發電的鐵塔電化學防腐裝置

有效

• 申請號: 201320773559.9
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN203683666U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 葛銘;茅錦達;張晨;江建平;商一平;劉月明;武文彬
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C23F13/06
• 分類號: C23F13/06;C23F13/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;蔣真

技術領域

本實用新型涉及一種基于高壓輸電線振動發電的鐵塔電化學防腐裝置，尤其是一種利用高壓輸電線高頻振動的能力轉化為電能來對塔體實行電化學保護以及用于驅鳥器和高空警報燈等用電裝置。?

背景技術

隨著國民經濟的發展，社會對能源尤其是電力資源的需求日益旺盛。大范圍跨區域輸電工程在電力資源分配、提高資源利用率方面起到舉足輕重的作用。但同時，鐵塔因疲勞應力作用而倒塌、在沿海等高含鹽量環境中鐵塔腐蝕嚴重問題日益突出。?

目前，國內外對于高壓輸電線振動的減弱消除主要途徑是加裝防震錘，通過防震錘的分子摩擦將導線的振動能量消耗掉，從而達到減弱振動的目的。然而，實際減震效率只有60％左右，所以對鐵塔的結構強度仍提出了較高的要求。?

另外，混凝土為多孔材料，導致鐵塔根部與混凝土基礎的結合處腐蝕最為嚴重^[1]，易發生基礎混凝土氧化剝落、露筋及基礎地腳螺栓銹蝕等現象。而以熱鍍鋅為主的傳統防腐措施對于以上問題沒有很好的防護效果^[2]。?

“基于輸電線振動發電的鐵塔電化學防腐技術”著眼目前輸電領域存在的問題，利用電磁感應原理，通過導線的垂直振動帶動線圈上下振動，切割磁感線?發電。發電裝置內的彈簧也起到隔離輸電線振動的作用，從而減緩輸電線對于鐵塔的疲勞破壞，降低對鐵塔強度的要求。同時，借助所產生電能，利用“外加電流的陰極保護法”，有效減緩鐵塔的腐蝕速率，節約鋼材資源。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種結構小巧，安裝方便，不會對現有線路產生影響，能夠隔絕高壓輸電線振動破壞并減緩鐵塔腐蝕要求的基于高壓輸電線振動發電的鐵塔電化學防腐裝置。?

本實用新型可以通過以下技術方案來實現：?

一種基于高壓輸電線振動發電的鐵塔電化學防腐裝置，它包括線圈骨架1、線圈2、殼體3、條形永磁鐵4、補償線圈5、剛性彈簧6、金屬外罩7、限位托盤8及連桿9組成的高壓輸電線振動發電裝置以及由導線11、陽極塊12和陽極床13組成的鐵塔電化學防腐裝置；所述線圈2繞制在線圈骨架1上，線圈2一半設置在殼體3內，另一半設置在限位托盤8上，殼體3設置在金屬外罩7內，殼體3內設有補償線圈5和條形永磁鐵4，所述剛性彈簧6頂端與金屬外罩7頂端固連，下端連接限位托盤8，對剛性彈簧6位移起限制作用，限位托盤8下端通過連桿9連接絕緣子，限位托盤8上端固定線圈骨架1，線圈骨架1置于殼體3氣隙中，殼體3與金屬外罩7頂部固定；線圈2連接陽極塊12和陽極床13，陽極塊12和陽極床13安裝在鐵塔下方的地下，陽極塊與陽極床組成為一整體。?

每座所述鐵塔安裝一套高壓輸電線振動發電裝置和一套配套的鐵塔電化學防腐裝置。?

在高壓輸電線振動裝置與鐵塔防腐裝置中間裝有整流器和蓄電池10，線圈?2連接整流器與蓄電池10，整流器與蓄電池10通過導線11連接陽極塊12和陽極床13，陽極塊12和陽極床13安裝在鐵塔下方的地下。?

所述金屬外罩7為圓柱形，直徑與絕緣子相近，裝在塔體橫擔與絕緣子之間。?

所述線圈骨架1置于殼體3氣隙中，殼體3與金屬外罩7頂部固定。?

本實用新型是一種將高壓輸電線高頻振動的能量轉化為電能并對鐵塔進行電化學保護，延緩鐵塔的腐蝕的系統。整個系統包括高壓輸電線振動發電裝置和鐵塔電化學防腐裝置，其中高壓輸電線振動發電裝置內部裝有剛性彈簧，彈簧頂端與外罩頂端固連，下端連接限位托盤，對彈簧位移起限制作用。托盤下端通過連桿連接絕緣子，托盤上端固定線圈骨架。?

所述的高壓輸電線振動發電裝置與鐵塔電化學防腐裝置中間用整流器與蓄電池相連，整流器將高壓輸電線振動發電裝置產生的高頻交流電轉化為直流電儲存在蓄電池中供鐵塔電化學防腐裝置使用。?

所述的輸電線發電裝置外殼為圓柱形，直徑與絕緣子相近，裝在塔體橫擔與絕緣子之間。外罩的材質為Q235，防止外界磁場等其它因素的干擾，起到了磁軛的作用。?

所述的剛性彈簧取剛度系數k＝2×10⁷N/m，使彈簧滿足w₀/w_n＞2，其中?從而能夠隔離輸電線的振動，減緩輸電線振動對于鐵塔的疲勞破壞。?

所述的蓄電池正極連接陽極塊，陽極塊外為陽極床。蓄電池的負極與鐵塔中下部相連，以便于更好地保護腐蝕較為嚴重的土壤中的塔腳。?

所述的陽極塊材料為石墨，如有需要也可以選用廢舊鋼鐵、鋁、鋅等材料；?置于鐵塔四腳支柱中心，埋深為鐵塔地下深度的一半?