CN102983420A

CN102983420A - 一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置

Info

Publication number: CN102983420A
Application number: CN2012105315865A
Authority: CN
Inventors: 袁涛; 董建达; 司马文霞; 姜文东; 杨庆; 曹炯; 朱彬
Original assignee: Chongqing University; Ningbo Electric Power Bureau
Current assignee: Chongqing University; Ningbo Electric Power Bureau
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-03-20

Abstract

一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，属于电气接地装置技术领域。本发明接地装置主要包括引流导体和分流导体。本发明具有结构简单，安装方便，接地导体利用率高，适用地区广泛，能有效降低冲击接地阻抗值，提高输电线路的耐雷水平，降低线路雷击跳闸率等特点。本发明可广泛应用于输电线路杆塔的接地装置，特别适用于高土壤电阻率地区的杆塔接地装置。

Description

一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置

技术领域

本发明属于电气接地装置技术领域，具体涉及一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置。

背景技术

电力系统运行经验表明，大多数输电线路事故都是由于雷击输电线路或杆塔引起跳闸所致。提高输电线路的耐雷水平，降低输电线路雷击跳闸率对电力系统的安全运行有非常重要的意义。在线路杆塔的设计中，其接地装置的冲击接地阻抗取值，直接影响到线路的防雷效果。因此，优化接地极的结构设计，降低接地阻抗值，具有重要的意义。

现有输电线路杆塔接地极的结构，如专利号为ZL201120240797.4的“防雷接地极体”专利，公开的接地极由内部中心导电碳纤维抗拉筋和筋外碳纤维石墨复合导电线层及外部表面碳纤维编织导电抗压护套组成，与电气设备连接的一端设置双螺栓孔金属接头。该接地极的主要缺点是：①接地电阻值偏大，不适合使用在要求低接地电阻值的场所；②在冲击大电流作用下的散流效果差，导体利用率低，不适合用于高土壤电阻率地区。又如申请号为201010149866.0的专利“一种非金属导电材料及其制成的缓释离子型接地极”专利，公开的接地极由液体丁氰橡胶、线性聚乙烯、国标1#天然橡胶、710硅胶、烧结石墨粉、透明超导电粉末、橡胶软化剂D、促进剂D、硫磺、氧化锌经干燥、捏合、混炼、压模等工序后完成。该接地极的主要缺点是：①结构复杂，制造、维护费用较高，成本高；②该接地极是通过向土壤中缓释电解质以保持土壤电阻率，使用寿命较短；

Figure 2012105315865100002DEST_PATH_IMAGE001

该接地极主要是降低工频接地电阻值，降低冲击接地阻抗值效果差。

发明内容

本发明的目的是针对现有输电线路杆塔接地极结构的不足之处，提供一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，具有结构简单，安装方便，接地导体利用率高，降低冲击接地阻抗值效果显著，适用地区广泛等特点，能提高输电线路的耐雷水平，降低输电线路雷击跳闸率。

实现本发明目的之技术方案是：一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，主要由1根引流导体和2~10根分流导体构成。

所述引流导体和分流导体为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一定的强度和耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述引流导体长度为1000~2000mm，用于将杆塔延伸水平接地极的冲击电流引导入土壤中。每根所述分流导体的长度为100~200mm（即所述引流导体长度的10%），用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述分流导体的中心处按每相邻两根的间距为100~200mm（即所述引流导体长度的10%）焊接在所述引流导体的中部，并且每根所述分流导体均与所述引流导体垂直。所述分流导体的具体根数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

当本发明接地装置用于输电线路的铁塔时，接地装置的所述引流导体的一端焊接在铁塔的延伸水平接地极上，其焊接点与铁塔的延伸水平接地极的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极长度的20%~70%，用以避开延伸水平接地极的首尾端区域，以削弱电场间的屏蔽效应。每根所述引流导体按每相邻两根的间距为1000~2000mm（即所述引流导体的长度）焊接在所述延伸水平接地极的中部，并且每根所述引流导体均与所述延伸水平接地极垂直。所述装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

当本发明接地装置用于输电线路的钢筋混凝土杆塔时，接地装置的所述引流导体的一端焊接在钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极上，其焊接点与钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极长度的20%~70%，用以避开延伸水平接地极的首尾端区域，以削弱电场间的屏蔽效应。每根所述引流导体按每相邻两根的间距为1000~2000mm（即所述引流导体的长度）焊接在所述延伸水平接地极的中部，并且每根所述引流导体均与所述延伸水平接地极垂直。所述装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

本发明采用以上技术方案后，主要有以下技术效果：

1）本接地装置结构简单，只需将引流导体和分流导体焊接在一起，易生产制造，安装方便，便于推广应用。

2）冲击电流沿接地导体向土壤中散流过程中，在注入点和接地极末端散流值较大，存在“端部效应”。本发明通过在引流导体上焊接多个分流导体，抑制了导体的“端部效应”，使得散流更加均匀，充分使用了导体的中部散流能力，对接地导体的利用更加充分。

3）本接地装置通过添加少量的金属导体，大幅降低了冲击接地电阻值，相比通用的金属接地装置，要达到同样的冲击接地降阻效果，本发明材料利用率高，节约了大量的导体材料。

4）在高土壤电阻率地区，高电阻率土壤阻碍冲击电流向土壤中流散，通用接地装置呈现出非常明显的“端部效应”，散流效果差，冲击接地电阻值高；本发明充分抑制了接地极的“端部效应”，改善了高土壤电阻率地区接地装置的冲击散流效果，故本发明也适用于高土壤电阻率地区。

本发明可广泛应用于输电线路杆塔接地装置以降低其冲击接地阻抗值，提高输电线路的耐雷水平，降低线路雷击跳闸率，特别适用于高土壤电阻率地区的杆塔接地装置。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为实施例1的用于铁塔的结构示意图；

图3为实施例4的用于钢筋混凝土杆的结构示意图。

图中：1引流导体，2分流导体，3铁塔脚，4杆塔的延伸水平接地极， 5钢筋混凝土杆杆脚。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步说明本发明。

实施例1

如图1~2所示，用于铁塔的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，主要由1根引流导体和2~10根分流导体构成。

所述引流导体1和分流导体2为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一定的强度和耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述引流导体1长度为1000mm，用于将杆塔延伸水平接地极4的冲击电流引导入土壤中。每根所述分流导体2的长度为100mm（即所述引流导体1长度的10%），用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述分流导体2的中心处按每相邻两根的间距为100mm（即所述引流导体1长度的10%）焊接在所述引流导体1的中部，并且每根所述分流导体2均与所述引流导体1垂直。所述分流导体2的具体根数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。接地装置的所述引流导体1的一端焊接在铁塔的延伸水平接地极4上，其焊接点与铁塔的延伸水平接地极4的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极4长度的20%~70%，用以避开延伸水平接地极的首尾端区域，以削弱电场间的屏蔽效应。每根所述引流导体1按每相邻两根的间距为1000mm（即所述引流导体1的长度）焊接在所述延伸水平接地极4的中部，并且每根所述引流导体1均与所述延伸水平接地极4垂直。所述装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

实施例2

用于铁塔的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，同实施例1。其中：所述引流导体1长度为2000mm，所述分流导体2的长度为200mm，每相邻两根所述分流导体2的间距为200mm（即所述引流导体1长度的10%），每相邻两根所述引流导体1的间距为2000mm（即所述引流导体1的长度）。

实施例3

用于铁塔的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，同实施例1。其中：所述引流导体1长度为1500mm，所述分流导体2的长度为150mm，每相邻两根所述分流导体2的间距为150mm（即所述引流导体1长度的10%），每相邻两根所述引流导体1的间距为1500mm（即所述引流导体1的长度）。

实施例4

如图1、3所示，用于钢筋混凝土杆的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，主要由1根引流导体和2~10根分流导体构成。

所述引流导体1和分流导体2为市购的直径均为10~20mm的镀锌圆钢，具有一定的强度和耐腐蚀性，能耐土壤中的腐蚀及抗外力振动。所述引流导体1长度为1000mm，用于将杆塔延伸水平接地极4的冲击电流引导入土壤中。每根所述分流导体2的长度为100mm（即所述引流导体1长度的10%），用于将冲击电流分散入土壤中。每根所述分流导体2的中心处按每相邻两根的间距为100mm（即所述引流导体1长度的10%）焊接在所述引流导体1的中部，并且每根所述分流导体2均与所述引流导体1垂直。所述分流导体2的具体根数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。接地装置的所述引流导体1的一端焊接在钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极4上，其焊接点与钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极4的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极4长度的20%~70%，用以避开延伸水平接地极4的首尾端区域，以削弱电场间的屏蔽效应。每根所述引流导体1按每相邻两根的间距为1000mm（即所述引流导体的长度）焊接在所述延伸水平接地极4的中部，并且每根所述引流导体1均与所述延伸水平接地极4垂直。所述装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

实施例5

用于钢筋混凝土杆的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，同实施例4，其中：所述引流导体1长度为2000mm，所述分流导体2的长度为200mm，每相邻两根所述分流导体2的间距为200mm（即所述引流导体1长度的10%），每相邻两根所述引流导体1的间距为2000mm（即所述引流导体1的长度）。

实施例6

用于钢筋混凝土杆的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，同实施例4，其中：所述引流导体1长度为1500mm，所述分流导体2的长度为150mm，每相邻两根所述分流导体2的间距为150mm（即所述引流导体1长度的10%），每相邻两根所述引流导体1的间距为1500mm（即所述引流导体1的长度）。

Claims

1.一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，其特征在于：所述接地装置主要由1根引流导体（1）和2~10根分流导体（2）构成；

所述引流导体（1）和分流导体（2）均为直径为10~20mm的镀锌圆钢，所述引流导体（1）长度为1000~2000mm，每根所述分流导体（2）的长度为100~200mm，每根所述分流导体（2）的中心处按每相邻两根的间距为100~200mm焊接在所述引流导体（1）的中部，并且每根所述分流导体（2）均与所述引流导体（1）垂直，所述分流导体（2）的具体根数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

2.按照权利要求1所述的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，其特征在于：当本发明接地装置用于输电线路的铁塔时，接地装置的所述引流导体（1）的一端焊接在铁塔的延伸水平接地极（4）上，其焊接点与铁塔的延伸水平接地极（4）的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极（4）长度的20%~70%，所述引流导体（1）按每相邻两根的间距为1000~2000mm焊接在所述延伸水平接地极（4）的中部，并且每根所述引流导体（1）均与所述延伸水平接地极（4）垂直，所述接地装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。

3.按照权利要求1所述的一种降低输电线路杆塔冲击接地阻抗值的接地装置，其特征在于：当本发明接地装置用于输电线路的钢筋混凝土杆塔时，接地装置的所述引流导体（1）的一端焊接在钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极（4）上，其焊接点与钢筋混凝土杆塔的延伸水平接地极（4）的冲击电流注入点距离为所述延伸水平接地极（4）长度的20%~70%，每根所述引流导体（1）按每相邻两根的间距为1000~2000mm焊接在所述延伸水平接地极（4）的中部，并且每根所述引流导体（1）均与所述延伸水平接地极（4）垂直，所述装置的具体套数根据所要求达到的冲击接地阻抗值确定。