CN103872635A - 架空高压输电线路新型防雷结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，由复合材料横担、带电导体、接地导体和放电间隙h组成；带电导体为一金属直管且其一端固定于杆塔，接地导体为一金属直管制成为L形状且其一端固定于复合材料横担的高压端金具上，带电导体的悬空端和接地导体的悬空端之间即构成放电间隙h，复合材料横担、接地导体和带电导体处于同一平面上，该平面与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角。本防雷结构能有效避免架空高压输电线路雷害事故，同时可提高线路的防污闪、防冰闪水平，减低杆塔高度，缩减线路走廊宽度，节省线路建设费用。

Description

架空高压输电线路新型防雷结构
技术领域
本发明涉及架空高压输电线路技术领域，具体涉及一种架空高压输电线路新型防雷结构。
背景技术
现行的架空高压输电导线通常悬挂在固定于钢横担末端的悬式绝缘子串下端。通常，此种输电线路的防雷主要通过在距离导线一定距离的上空架设避雷线来实现。由于避雷线处在导线上方，绝大部分雷电都击中避雷线，从而保护导线免遭雷击。但我国大部分架空高压输电线路均处在地理环境较为复杂的环境中，运行工况较为复杂，可能导致避雷线无法有效保护导线遭受雷击，如大风吹拂引起避雷线与导线摆动方向或摆动幅度不一致，使导线摆出了避雷线的保护角度范围，导线便有可能遭到雷击。另外，雷电有直击雷、绕击雷、反击雷等多种形式，导线即使处在避雷线的保护范围内，也常常遭受到绕击雷或反击雷的袭击，架空高压输电线路事故中雷害占了相当大的比重。
发明内容
本发明针对上述问题，旨在提供一种架空高压输电线路新型防雷结构，本防雷结构能有效避免架空高压输电线路雷害事故，同时可提高线路的防污闪、防冰闪水平，减低杆塔高度，缩减线路走廊宽度，节省线路建设费用。
为实现上述目的，本发明提供一种架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，由复合材料横担、带电导体、接地导体和放电间隙h组成；带电导体为一金属直管且其一端固定于杆塔，接地导体为一金属直管制成为L形状且其一端固定于复合材料横担的高压端金具上，带电导体的悬空端和接地导体的悬空端之间即构成放电间隙h，复合材料横担、接地导体和带电导体处于同一平面上，该平面与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角。
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，放电间隙h的工频耐受电压不小于复合材料横担的工频耐受电压。
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，放电间隙h的雷电冲击放电电压不高于（1-3δ）复合材料横担的雷电冲击放电电压，δ为标偏。
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担轴线和雷电放电间隙h平行，与地平面的夹角为0°~30°。 
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担伞裙与放电间隙h之间的距离L不小于500mm。
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，接地导体、带电导体由金属材料制成，其放电端部可制成球状、梢状或针状。
如上所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担的弯曲负荷不低于导线最大覆冰后重量的2倍；正常负荷时弯曲变形量小于其长度的1%。
本发明相对现有技术，具有以下优点：本防雷结构在杆塔上一般水平安装或高压端向上倾斜安装，向上倾斜安装时横担与地平面形成的夹角不高于30°。水平或小角度向上倾斜安装的绝缘子自洁和防覆冰性能优于垂直安装绝缘子，不易导致污秽和冰闪，可提高输电线路的安全性。此外，由于导线直接挂在复合材料横担端部，不会像悬式绝缘子那样形成风偏，可减小线路走廊宽度，有效降低线路建设的征地费用，同时，杆塔高度大幅降低，节省了杆塔造价及基础费用。
附图说明
图1是本发明架空高压输电线路新型防雷结构的结构图；
其中：1—复合材料横担、2—带电导体、3—接地导体、4—铁塔、5—导线、h—放电间隙、H—横担长度、L—放电间隙与横担伞裙的距离。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
如图1所示，本发明提供的架空高压输电线路新型防雷结构由复合材料横担1、带电导体2、接地导体3和放电间隙h组成。带电导体2为一金属直管且其一端固定于杆塔，接地导体3为一金属直管制成为L形状且其一端固定于复合材料横担1的高压端金具上。带电导体2的悬空端和接地导体3的悬空端之间即构成放电间隙h。复合材料横担1、接地导体2和带电导体3处于同一平面上，该平面与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角。
带电导体2与接地导体3之间的放电间隙h的距离根据实际运行中复合材料横担两个技术参数确定。应满足：（1）放电间隙h上的工频耐受电压不小于复合材料横担1的工频耐受电压；（2）放电间隙h上的雷电冲击放电电压不大于（1-3δ）复合材料横担雷电冲击放电电压（δ为标偏）。
复合材料横担1轴线和雷电放电间隙h平行，与地平面的夹角为0°~30°。
为避免放电电弧烧伤复合材料横担伞裙，放电间隙h与横担伞裙的距离L应不小于500mm。
接地导体2、带电导体3由金属材料制成，其放电端部可制成球状、梢状或针状。
为保证放电间隙h的稳定和导线安全，复合材料横担1的弯曲机械负荷应不小于导线最大覆冰时重量的2倍，线路正常运行时，复合材料横担的最大变形量应不小于横担长度H的1%。
本防雷结构在杆塔上一般水平安装或高压端向上倾斜安装，向上倾斜安装时横担与地平面形成的夹角不高于30°。水平或小角度向上倾斜安装的绝缘子自洁和防覆冰性能优于垂直安装绝缘子，不易导致污秽和冰闪，可提高输电线路的安全性。
参照附图，按以下顺序制作和组装架空高压输电线路新型防雷结构：
（1）按一般复合材料横担生产方式，生产满足机械强度要求的复合材料横担；
（2）制作带电导体3，在Φ30mm金属管的一端焊接Φ100mm金属球。根据所需尺寸弯成90°直角后，另一端与复合材料横担高压端金具相连；
（3）制作接地导体2，在Φ30mm金属管的一端焊接Φ100mm金属球，金属管的另一端焊接连接座，连接座上设有用于与杆塔连接的螺栓孔；
（4）将复合材料横担接地端金属附件用螺栓连接到杆塔上，使其与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角，横担的高压端金属附件装上固定导线的船型线夹；
（5） 将接地导体调整到与带电导体同一条直线上，并调整好两者之间的放电间隙h的距离，用螺栓将接地导体固定在杆塔上；
（6）安装过程中，复合材料横担1、接地导体2和带电导体3的轴线处在同一平面上，该平面与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，由复合材料横担（1）、带电导体（2）、接地导体（3）和放电间隙h组成；带电导体（2）为一金属直管且其一端固定于杆塔，接地导体（3）为一金属直管制成为L形状且其一端固定于复合材料横担（1）的高压端金具上，带电导体（2）的悬空端和接地导体（3）的悬空端之间即构成放电间隙h，复合材料横担（1）、接地导体（2）和带电导体（3）处于同一平面上，该平面与地平面平行，或高压端向上倾斜与地平面成不高于30°的夹角。
2.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，放电间隙h的工频耐受电压不小于复合材料横担（1）的工频耐受电压。
3.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，放电间隙h的雷电冲击放电电压不高于（1-3δ）复合材料横担（1）的雷电冲击放电电压，δ为标偏。
4.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担（1）轴线和雷电放电间隙h平行，与地平面的夹角为0°~30°。
5.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担（1）伞裙与放电间隙h之间的距离L不小于500mm。
6.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，接地导体（2）、带电导体（3）由金属材料制成，其放电端部可制成球状、梢状或针状。
7.根据权利要求1所述的架空高压输电线路新型防雷结构，其特征在于，复合材料横担（1）的弯曲负荷不低于导线最大覆冰后重量的2倍；正常负荷时弯曲变形量小于其长度的1%。
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