随着我国工业和国民经济的飞速发展,电力行业对于安全、经济、可靠性的要求越来越高,而保证架空输电线路的顺利运行离不开大量的在线监测装置。目前,几乎所有的在线监测装置采用太阳能或者风能与蓄电池搭配这样的供电策略,容易受到自然条件的制约,且检修工作困难。同时,为保证输电线路正常运行,对于220k V及以上电压等级的交流输电线路,要求采用两根地线的设计方式,在电磁感应作用下架空地线上产生感应电压。当两地线接地时,地线与大地以及两地线之间就会存在闭合回路,从而产生感应电流,造成损耗,降低输电线路的经济效益。从架空地线上获取这部分电能为在线监测设备进行供电,可以满足装置供电需求的同时减少能量的损耗,因此具有良好的应用前景。本文的研究对象主要是具有两根地线的单回输电线路以及双回输电线路,各自选取了两种最常见的输电塔类型作为研究的重点。论文首先分析了架空地线上电磁感应现象的原理和规律,在此基础上构建了架空地线的等值电路,然后在MATLAB和COMSOL Multiphysics软件中分别构建了不同类型架空输电线路的数值模型和有限元模型,重点对架空地线周围电磁场分布进行了计算与仿真,结果揭示了架空地线上感应电压和感应电流分布的规律以及呈现出此规律的原因。然后,本文通过在实验室设计的架空输电线路模拟实验装置对仿真和计算的内容进行了实验,验证了结果的正确性。接着,本文在对架空地线上感应电压与感应电流的分布规律充分研究的基础上,根据不同架空输电导线排列方式、架空地线的架设方式以及实际架空地线的施工方法,提出了不同的架空地线取能方法。最后,本文设计并制作了架空地线取能装置,保证其在不影响架空地线的防雷以及通讯功能的前提下,可以输出稳定的直流电压,同时又具有良好的防雷性能。测试的结果表明,地线取能装置可以长时间稳定工作,在交流输入电压为100V～400V的范围内可以输出12V直流电压,最大提供17.27W的功率,满足目前绝大多数架空输电线路在线监测装置的供电需求。