共享铁塔上搭载设备的防雷布置结构
技术领域
本实用新型属于共享铁塔技术领域，具体涉及一种共享铁塔上搭载设备的防雷布置结构。
背景技术
随着物联网技术的普及，输电线路铁塔的功能已不再仅仅局限于支撑导线，完成输送电能，许多通信设备、监测设备、智能设备也可以安装在输电铁塔上，分别完成各自的功能，这就促成了共享铁塔技术。而随着该项技术的发展，输电线路铁塔上搭载的装置设备会越来越多。
其中无人机可以起到电力线路巡线、排障，森林防火巡查等多种用途，机器人主要用于导地线、铁塔、绝缘子及金具的巡查、排障，无人机平台和机器人平台用于给无人机和机器人提供保护、充电和数据传输，因此还需要相应的电源和数据连接。同时，无人机起降需要一定的净空，无人机平台若布置在塔头下方会影响到无人机起降，机器人也是从塔头上方进入工作区域最为方便，因此这些设备都需要布置在塔顶，通信天线也尽可能安装在铁塔上较高的位置。由于输电铁塔的地线是为保护导线而设计的，导线位置较低，因此地线支架高度一般不高。塔顶如果加装了其它设备，很有可能会超出两侧地线的保护范围，如果发生雷击，这些设备将得不到地线的保护，就有遭受雷击的危险。
例如，目前在500kV铁塔塔头安装无人机平台的方案中，如图1所示，其并未考虑无人机平台的防雷保护问题，无人机平台超出了铁塔两侧地线的保护范围，一旦发生雷击塔顶，势必损坏塔顶的无人机平台及相关设备。
解决搭载设备的防雷问题可以在需要保护的设备上安装避雷器，但是费用较高，而且需要定期维护保养，后期运维成本也较高；或可以采用在铁塔塔头上安装避雷线的方式，但是避雷线需要横跨在无人机平台的上方，很明显会影响无人机的起降，并且避雷线提供的保护范围往往也是不足的。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型所解决的技术问题即在于提供一种共享铁塔上搭载设备的防雷布置结构。
本实用新型所采用的技术手段如下所述。
本实用新型的共享铁塔上搭载设备的防雷布置结构，该共享铁塔上的搭载设备包括无人机平台、机器人平台、通信天线中的至少一种，该共享铁塔的塔头上设有避雷针；所述搭载设备设置于该共享铁塔的塔头上，并位于该避雷针的保护范围内。
还可在该共享铁塔的塔头上加装水平的支撑平台，将所述无人机平台或机器人平台设置在该支撑平台上。
当同时搭载的无人机平台和/或机器人平台的总数量为2个时，该无人机平台和/或机器人平台平行于塔头并排布置或垂直于塔头并排布置。
所述通信天线还可设置于该共享铁塔的地线的下方。
所述避雷针相对于所述共享铁塔的塔头水平、倾斜或垂直布置。
依据上述技术手段，本实用新型所产生的技术效果：在不增加输电线路铁塔本体投资的情况下，尽量将搭载的通信天线布置在铁塔地线的下方，充分利用地线的防雷保护范围对通信天线进行保护；针对设置在塔头而超出地线保护范围的无人机平台或机器人平台，采用设置避雷针的方式进行保护，对铁塔的改造最小，投资也最少；即本实用新型能够以简便、低成本且易实现的布置方式使得共享铁塔上的搭载设备具有更优的防雷效果。
附图说明
图1为现有技术中共享铁塔上搭载无人机平台的结构示意图。
图2A-图2B为本实用新型第一种实施例的结构示意图。
图3A-图3B为本实用新型第二种实施例的结构示意图。
图4A-图4B为本实用新型第三种实施例的结构示意图。
图5A-图5B为本实用新型第四种实施例的结构示意图。
图6A-图6B为本实用新型第五种实施例的结构示意图。
图7A-图7B为本实用新型第六种实施例的结构示意图。
图8A-图8B为本实用新型第七种实施例的结构示意图。
图9A-图9B为本实用新型第八种实施例的结构示意图。
图10A-图10B为本实用新型第九种实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型通过在共享铁塔上合理布置通信天线、无人机平台和机器人平台，一方面充分利用铁塔地线的保护范围，尽量将通信天线布置在地线下方；另一方面考虑到无人机起飞的净空要求，将无人机平台和机器人平台布置在塔顶，同时增设避雷针，为超出地线保护范围的搭载设备提供防雷保护，避雷针对设备的保护范围可以采用常用的折线法计算得出，设备只要不超出避雷针的保护范围，就可以实现防雷的目的。
如图2A-图2B所示，其为本实用新型实施在干字型耐张塔上的一种布置结构示意图，该布置方式可以用于交流单回路耐张塔、交流单回路紧凑型耐张塔以及直流耐张塔。其中，图2A为俯视示意图，图2B为主视图。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备同时包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，该共享铁塔1的塔头上设有2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4则设置于铁塔地线6的下方。
图3A-图3B为本实用新型实施在干字型耐张塔上的另一种布置结构示意图，该布置方式也可用于交流单回路耐张塔、交流单回路紧凑型耐张塔以及直流耐张塔。即当共享铁塔1的塔头宽度较窄，无人机平台和/或机器人平台无法平行于塔头并排左右布置时，可在塔头前侧和后侧加装水平的支撑平台7，将无人机平台和/或机器人平台改为垂直于塔头并排前后布置。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备也同时包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4。其中的无人机平台2和机器人平台3分别设置于支撑平台7之上，并布置于避雷针5的保护范围内；而通信天线4除了设置于铁塔地线6的下方之外，还可设置于地线6的上方，只需位于两根避雷针5的保护范围内即可。
如图4A-4B所示，其为本实用新型实施在酒杯型直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流单回路酒杯型直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备同时包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，该共享铁塔1的塔头上设有2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4全部设置于铁塔地线6的下方。
如图5A-5B所示，其为本实用新型实施在猫头型直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流单回路猫头型直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，塔头上设有2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4则全部设置于铁塔地线6的下方。
如图6A-6B所示，其为本实用新型实施在单回紧凑型直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流单回路紧凑型直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，同样地，该共享铁塔1的塔头上设有2根垂直布置的避雷针5。而由于单回紧凑型塔头较窄，两个无人机平台和/或机器人平台无法平行于塔头左右布置，因此如图所示在塔头前侧和后侧加装水平的支撑平台7，将无人机平台2和机器人平台3分别置于支撑平台7上，两者采用垂直于塔头并排前后布置的方式，通信天线4则全部设置于铁塔地线6的下方。
如图7A-7B所示，其为本实用新型实施在双回紧凑型直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流双回路紧凑型直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，塔头上同样设置了2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4设置于铁塔地线6的下方或是位于防雷针5的保护范围内。
如图8A-8B所示，其为本实用新型实施在直流直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于直流线路直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备为无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，塔头上设有2根垂直布置的避雷针5。其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4设置于铁塔地线6的下方或位于防雷针5的保护范围内。
如图9A-9B所示，其为本实用新型实施在交流双回直线塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流同塔双回路直线塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备同时包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，塔头上设有2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4设置于铁塔地线6的下方或位于防雷针5的保护范围内。
如图10A-10B所示，其为本实用新型实施在交流双回耐张塔上的布置结构示意图，该布置方式可以用于交流同塔双回路耐张塔。如图所示，该共享铁塔1上的搭载设备同时包括了无人机平台2、机器人平台3以及通信天线4，塔头上设有2根垂直布置的避雷针5；其中的无人机平台2和机器人平台3平行于塔头并排布置于避雷针5的保护范围内，通信天线4设置于铁塔地线6的下方或位于防雷针5的保护范围内。
而当共享铁塔1的塔头宽度较窄，两个无人机平台和/或机器人平台无法平行于塔头并排左右布置时，可采用如图4A、图5A、图7A、图8A、图9A、图10A中虚线所示的实施方式。即在塔头前侧和后侧加装水平的支撑平台7，将无人机平台2和/或机器人平台3分别置于支撑平台7上，使得无人机平台和/或机器人平台垂直于塔头并排前后布置的方式，并位于避雷针5的保护范围内。
本实用新型在实施时也可只安装1根避雷针，但由于1根避雷针的保护范围要小得多，因此为了提供足够的保护，避雷针需尽量靠近无人机平台或机器人平台布置，如此便会影响无人机的起降，起到的结构优化效果并不理想。此外，避雷针也可以采用倾斜或者水平布置的方式，但只有垂直布置时的保护范围是最大的，避雷针的布置位置和高度同样可以通过本领域所公知的方法来计算确定。
在本实用新型的实施方式中，共享铁塔上所搭载的设备也可只为无人机平台、机器人平台或通信天线中的一种，在满足防雷效果的前提下，其搭载的设备数量可以根据实际情况的需求而定。同时应当理解的是，本实用新型中共享铁塔上的搭载设备应不仅仅局限于这三种设备。
