CN101692545A - 一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔 - Google Patents

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谷定燮
周沛洪
戴敏
邬雄
刘凯
刘庭
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Abstract

本发明涉及一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔。该发明中地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出一段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，在此上金属横担的末端垂直引下接地引下线，该接地引下线在下相导线下方一定距离通过接地引下线下金属横担联接到杆塔上，然后接地引下线向下顺着塔身接地，如果塔身下部分是钢管，接地引下线可直接接在钢管上来接地。增加的接地引下线上下金属横担实现了在塔头接地引下线与复合材料塔身隔开了一定距离。该发明增强了线路耐工频污闪的能力，增强了线路耐雷电冲击绝缘强度，避免了雷电闪络后的工频续流对复合绝缘子的烧伤，结构简单，易于实现。

Description

一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔
技术领域
本发明涉及一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔，属于电力系统中输电技术应用领域。
背景技术
杆塔是输电线路的重要设备，其使用材料的特性直接影响到线路运行的安全性、经济性和可靠性。由于钢材具有强度重量比高，易加工和安装等优点，国内外目前大多采用全钢材杆塔。但是全钢杆塔也存在质量大(钢材密度较高)、易锈蚀等缺陷，所以在杆塔施工运输及维护方面需要投入较大的人力和物力。而随着复合材料生产技术及其制造工艺的发展，复合材料具有重量轻、强度大、耐腐蚀、耐高低温、耐久性能好及绝缘性强等特点，使得复合材料杆塔具有运输成本低(特别是在人烟稀少的山区)、防污、防腐性能好等优点，有着很好的应用前景。目前在加拿大、美国部分地区已经大量采用复合材料杆塔。但是加拿大、美国使用复合材料杆塔时，未考虑防雷的问题。其主要原因是其采用复合材料杆塔的线路所经地区是少雷区(由于加拿大、美国部分地区常年处于冬季，这些地区的雷暴日很小)。另外，加拿大、美国使用复合材料杆塔的线路大多是110kV以下电压等级，这些电压等级系统是中心点不接地系统，而且电压等级低，雷击故障对系统的冲击不大。
目前我国线路杆塔主要采用钢筋凝泥土、木材、钢材等材料(110kv及以上电压等级线路通常采用全刚杆塔)，由于复合材料杆塔有较为突出的优点，我国很多地区也准备使用复合材料杆塔(大多在110kV及以上电压等级)。由于这些地区存在着：线路走廊的投入较大、雷电活动密集、污秽严重等问题，所以我国在使用复合材料杆塔时，其主要目的是在减小输电走廊宽度、防雷(指降低雷击故障率)和防污(指通过增加污闪爬电距离来降低工频污闪故障率)等。
正是复合材料杆塔面临着防雷的问题，所以需要线路架设避雷线(由于加拿大、美国在采用复合材料杆塔时未考虑防雷的问题，因而未架设避雷线)，而且为了释放雷击避雷线(也称“地线”)或塔顶时的雷电能量，以提高线路的反击耐雷水平，降低线路的雷击故障率，需要复合材料杆塔逐塔接地。
因此，输电线路复合材料杆塔的应用存在着接地引下的问题(全钢杆塔由于塔身为金属导体，地线自然就通过塔身直接接到大地，所以不存在再接地引下的问题)，其接地引下存在多种不同的方法，接地引下方法将直接影响到复合材料杆塔的防雷效果，而且还影响到线路的防污和减小输电走廊宽度等，所以复合材料杆塔的接地引下方法是其应用中需要首先解决的关键技术和难点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔，该发明可以充分发挥复合材料杆塔塔身的绝缘作用，使得复合材料杆塔在防污、防雷以及防烧蚀复合绝缘子等方面体现其价值和优势。
本发明的技术方案是：一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出一段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，在接地引下线上金属横担的末端竖直引下接地引下线，该接地引下线在下相导线下方一定距离通过接地引下线下金属横担联接到杆塔上，最后接地引下线顺着塔身接地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线可直接通过接地引下线下金属横担联接在钢管上来接地。
如上所述的一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：在地线横担的中心对称地引出两段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，同时对称地竖直引下两根接地引下线。
如上所述的一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：接地引下线与复合材料杆塔间用绝缘杆支撑，确保接地引下线不弯曲变形。
一种接地的复合材料杆塔，其特征在于：杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出一段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，在接地引下线上金属横担的末端竖直引下接地引下线，该接地引下线在下相导线下方一定距离通过接地引下线下金属横担联接到杆塔上，最后接地引下线顺着塔身接地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线可直接通过接地引下线下金属横担联接在钢管上来接地。
如上所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于：在地线横担的中心对称地引出两段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，同时对称地竖直引下两根接地引下线。
如上所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于：接地引下线与复合材料杆塔间用绝缘杆支撑。
本发明的有益效果是：
(1)避免了接地引下线短接复合材料杆塔塔身，发挥了复合材料塔身的绝缘作用，使得导线对地的爬电距离加大，增强了其耐工频污闪的能力；
(2)避免了横担金具对雷电冲击绝缘强度的不利影响，确保了雷电导线对地的最小空气间隙距离由导线对接地引下线的最小距离来决定，从而加大了导线对地的绝缘距离，增强了其耐雷电冲击绝缘强度；
(3)避免了雷电闪络后的工频续流对复合绝缘子的烧伤问题；
(4)避免了接地引下线拉到地面上时，对生活的不便影响；
(5)结构简便，易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例单边接地引下线的主视图。
图2是本发明实施例双边接地引下线的主视图。
图3是本发明实施例单边接地引下线的局部俯视图。
图4是本发明实施例单边接地引下线的俯视图。
图5是本发明实施例双边接地引下线的俯视图。
图6是本发明实施例单边接地引下线的侧视图。
图7是本发明实施例双边接地引下线的侧视图。
具体实施方式
图1中标记说明：1-地线横担，2-接地引下线上金属横担，3-接地引下线，4-接地引下线下金属横担，5-支撑绝缘杆，6-复合绝缘子，7-横担金具，8-塔头的塔身部分，9-地线，10-上相导线，11-中相导线，12-下相导线，13-塔身下部分。
本发明中的地线横担1采用金属材料，在地线横担1的中心引出一段一定长度D1的沿导线方向的接地引下线上金属横担2，在此接地引下线上金属横担2的末端竖直引下接地引下线3，该接地引下线3在下相导线12下方一定距离D2通过另一接地引下线下金属横担4联接到杆塔上。增加此接地引下线上金属横担2和接地引下线下金属横担4，可以实现接地引下线3与塔头的塔身部分8之间隔开了一定的距离D1，其目的是避免了接地引下线3短接塔身，发挥了复合材料杆塔塔身的绝缘作用，使得导线对地的工频污闪闪络路径增大，从而增强了其耐工频污闪的能力；另外，在距离D1足够大时，冲击闪络路径不经过横担(冲击闪络路径是接地引下线对导线的最小空气间隙距离，如图3中的AB或A‘B′，而不是图3中的ACDEF或A′C′D′E′F′)，从而也避免了横担金具7对雷电冲击绝缘强度的不利影响(不利影响是指当接地引下线紧贴在杆塔外壁时，由于横担金具7的存在，使得导线对接地引下线3的最小空气间隙距离是图3中的DE或D‘E′段，此距离小于图3中的AB或A‘B′，即导线对接地引下线3的最小空气间隙距离缩短，其中导线对接地引下线3的最小空气间隙距离决定了导线对地的雷电冲击绝缘强度)，增强了复合材料杆塔耐雷电冲击绝缘强度；而且由于冲击闪络路径不经过横担，也避免了雷电闪络后的工频续流对复合绝缘子的烧伤问题。
接地引下线上金属横担2和接地引下线下金属横担4还起到了拉撑竖直引下的接地引下线3的作用，使得接地引下线3在大风等应力作用下不会发生较大的弯曲变形，接地引下线3宜采用强度较高、不易变形的导电体，如果为了进一步确保接地引下线3不弯曲变形，可以加支撑绝缘杆5将接地引下线3与复合材料杆塔支撑开来，如图1中所示。
也可在地线横担1的中心对称地引出两段一定长度的沿导线方向的金属横担，对称地竖直引下的两根接地引下线，这样可以加大接地引下线的分流作用，如图2所示。
竖直引下的接地引下线3联接到接地引下线下金属横担4后，接地引下线3顺着塔身接入大地，如果复合材料杆塔是塔头用复合材料而余下部分用钢管的话，只要接地引下线下金属横担4是固定在余下部分的钢管，就可直接通过钢管塔身接入大地了，从而避免了接地引下线3直接竖直拉到地面上时，对生活的不便影响。
总的来说，本复合材料杆塔接地引下方式结构直观、简单清晰，易于实现。

Claims (6)

1.一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出一段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，在接地引下线上金属横担的末端竖直引下接地引下线，该接地引下线在下相导线下方一定距离通过接地引下线下金属横担联接到杆塔上，最后接地引下线顺着塔身接地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线可直接通过接地引下线下金属横担联接在钢管上来接地。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：在地线横担的中心对称地引出两段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，同时对称地竖直引下两根接地引下线。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法，其特征在于：接地引下线与复合材料杆塔间用绝缘杆支撑。
4.一种接地的复合材料杆塔，其特征在于：杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出一段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，在接地引下线上金属横担的末端竖直引下接地引下线，该接地引下线在下相导线下方一定距离通过接地引下线下金属横担联接到杆塔上，最后接地引下线顺着塔身接地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线可直接通过接地引下线下金属横担联接在钢管上来接地。
5.根据权利要求4所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于：在地线横担的中心对称地引出两段一定长度的沿导线方向的接地引下线上金属横担，同时对称地竖直引下两根接地引下线。
6.根据权利要求4或5所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于：接地引下线与复合材料杆塔间用绝缘杆支撑。
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