CN106785508B - 一种架空输电线路杆塔组合式接地网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种架空输电线路杆塔组合式接地网，包括：第一接地网，第一接地网主要由钢或镀锌钢材料制成；第二接地网，第二接地网主要由石墨复合材料制成；以及在第一接地网和第二接地网之间的每隔一定的距离上所设置的多个间隔件，其中：第一接地网与第二接地网之间间隔一定的距离且彼此独立。本发明的架空输电线路杆塔组合式接地网，能够预防接地网出现断点损坏造成的接地电阻激增的问题，降低绝缘子闪络事故的概率；进一步降低相邻导体间的屏蔽效应，降低接地网的冲击接地阻抗；结构精简，便于施工、维修及维护。

Description

一种架空输电线路杆塔组合式接地网

技术领域

本发明涉及电气输电线路领域，尤其涉及一种架空输电线路杆塔组合式接地网。

背景技术

输电线路杆塔接地网是电力系统防雷重要的基础电力设施，是减少输电线路杆塔绝缘子闪络事故的重要防雷装置。现行输电线路杆塔接地网采用圆钢和镀锌钢作为主要接地材料，在长期的运行过程中面临诸多问题：

1、圆钢及镀锌钢接地体腐蚀问题严重，由于圆钢及镀锌钢的耐腐蚀性能较差，在一些酸性土壤及盐碱土质中，其使用寿命仅能维持5～8年即出现局部腐蚀断裂的情况，实际使用寿命大大降低。

2、圆钢及镀锌钢接地材料自身属于强磁材料，在雷电冲击电流作用下，其向远端散流能力较弱，使得接地网的实际冲击接地阻抗值远大于其验收及后期维护测量时的工频接地电阻值，从而易造成雷击线路时的绝缘子闪络事故。

3、由于圆钢及镀锌钢接地材料的运输及施工成本较高，造成接地网因腐蚀断裂或者焊点脱焊后的维护费用较大，增加了杆塔接地网的运维成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种架空输电线路杆塔组合式接地网，能够预防接地网出现断点损坏造成的接地电阻激增的问题，降低绝缘子闪络事故的概率；进一步降低相邻导体间的屏蔽效应，降低接地网的冲击接地阻抗；结构精简，便于施工、维修及维护。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种架空输电线路杆塔组合式接地网，包括：第一接地网，第一接地网主要由钢或镀锌钢材料制成；第二接地网，第二接地网主要由石墨复合材料制成；以及在第一接地网和第二接地网之间的每隔一定的距离上所设置的多个间隔件，其中：第一接地网与第二接地网之间间隔一定的距离且彼此独立，第一接地网与第二接地网水平敷设；间隔件可以实现第一接地网与第二接地网在十字、T形以及Y形交叉点处的间隔，间隔件呈板状，间隔件上设有用以放置接地体的多个卡槽，卡槽上设有开口，接地体由开口置入卡槽中进行卡持；第一接地网与第二接地网同时作为杆塔接地网作用于输电线路杆塔，并且互相独立，第一接地网与第二接地网水平敷设都可以单独作为输电线路杆塔接地网。

其中，间隔件的长度大于或等于接地体最大直径的八倍，间隔件的宽度大于或等于接地体最大直径的五倍。

其中，其特征在于，间隔件的厚度大于或等于5cm。

其中，多个卡槽布置为对称，卡槽包括多个用以与多个直径尺寸的接地件相适配连接的圆形卡槽和/或多个用以将多个间隔件彼此相连的条形卡槽。

其中，间隔件由尼龙材料、环氧树脂材料以及聚四氟乙烯材料中的至少一种材料制成。

实施本发明的架空输电线路杆塔组合式接地网，具有如下的有益效果：

第一、当第一接地网的材料发生部分腐蚀或断裂时，可以使用第二接地网对第一接地网实施接地改造，第一接地网未腐蚀的金属接地体仍可继续使用，减少了接地金属材料的浪费。

第二、第一接地网与第二接地网之间间隔一定的距离且彼此独立的结构，能够预防单一接地网出现断点损坏造成的接地电阻激增问题，降低了绝缘子闪络事故概率。同时，相互独立的结构能够预防两种材料因还原电位不同形成电化学反应路径，以免造成对第一接地网加速腐蚀的情况。此外，第一接地网与第二接地网在敷设时，接地沟内不同材料的接地体之间保持一定间距，从而互不接触，减少了相邻导体间的屏蔽效应，有利于降低接地网的冲击接地阻抗。

第三、间隔件结构精简，制备工艺简单，防腐蚀、抗老化，可反复循环利用，节能效果显著；同时，采用间隔件施工，使施工更为便捷。此外，间隔件能够可满足不同数量、不同直径、不同间隔距离等多种工况下的接地体的施工。例如：可以实现第一接地网与第二接地网在“十”字、“T”形以及“Y”形交叉点处的间隔，适应性广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的结构示意图。

图2为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的间隔件的结构示意图。

图3为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的竖向放置的间隔件固定有接地体的结构示意图。

图4为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的横向放置的间隔件固定有接地体的结构示意图。

图5为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的两个连接间隔件的结构示意图。

图6为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的两个连接间隔件固定有接地体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，为本发明架空输电线路杆塔组合式接地网的实施例一。

本实施例中的架空输电线路杆塔组合式接地网，包括：第一接地网G，第一接地网G主要由钢或镀锌钢材料制成；第二接地网S，第二接地网S主要由石墨复合材料制成；以及在第一接地网G和第二接地网S之间的每隔一定的距离上所设置的多个间隔件1，其中：第一接地网G与第二接地网S之间间隔一定的距离且彼此独立。

具体实施时，如图1所示，为本发明实施例架空输电线路杆塔组合式接地网的结构示意图，其中：英文字母“G”代表第一接地网中的镀锌钢接地体，“S”代表第二接地网中的石墨复合材料接地体。罗马数字“Ⅰ～Ⅳ”和阿拉伯数字“1～4”表示引下线编号；英文字母“a～d”表示方框带射线型接地网的方框四周各边的编号；组合英文字母“ab”表示方框边“a”与方框边“b”交叉点的外延射线。

进一步的，第一接地网G与第二接地网S同时作为杆塔接地网作用于输电线路杆塔，并且互相独立，每一种接地材料组成的接地网都可以单独作为输电线路杆塔接地网。第一接地网G与第二接地网S进行组合式的作用是：埋于地面以下的两个接地网平行敷设，两者之间无连接，并且设置单独的引下线，仅在杆塔的塔腿处将两种地网的引下线同时连接于塔腿。

进一步的，第一接地网G主要由钢或镀锌钢材料制成。第二接地网S主要由石墨复合材料制成。其中，第一接地网G以及第二接地网S的施工方式与可以与常规接地网施工方式一致，二者平行敷设于接地沟中，每隔3～5m由间隔件1将二者分隔。

优选的，在第一接地网G以及第二接地网S的交叉点处，可以采用将多个间隔件进行组合后的整体构件将第一接地网G以及第二接地网S分隔。

本实施例中，间隔件1为板状长方形结构件，间隔件1上有左右对称的6个不同大小的圆形卡槽11，每个圆形卡槽11均在间隔件1边沿设置开口111。每个卡槽11通过开口11放置和固定不同直径的接地体，最多可以并行放置6条接地体。本实施例中提供两种只存的接地体圆形卡槽，一种是直径小于20mm的接地体圆形卡槽；另一种是直径为20mm以上接地体圆形卡槽，用以适配不同直径的接地体，例如图示3中的直径小于20mm的接地体T1,直径为20mm以上接地体T2。

进一步的，间隔件1在中线处预留条形卡槽12，用于连接上下两个间隔件的连接与固定，实现间隔件1之间的配合使用。具体实施时，当间隔件1用于间隔接地沟内水平放置的镀锌钢和石墨复合接地体时，可以根据不同数量、不同直径、不同间隔距离放置镀锌钢和石墨复合接地体。根据接地沟施工条件，可以采取将一个间隔件1水平或者垂直放置，以灵活布置接地体间隔距离。当间隔件1用于间隔接地沟中第一接地网G以及第二接地网S在“十”字、“T”形以及“Y”形交叉点处，此时需要2个间隔件配合使用从而实现交叉点处垂直方向上的接地体间隔。

优选的，间隔件的长度大于或等于接地体最大直径的八倍，间隔件的宽度大于或等于接地体最大直径的五倍，间隔件的厚度大于或等于5cm。本实施例中，间隔件的长度为200mm，宽度为120mm，厚度为6mm。施工时，每2m放置1个间隔件。视接地沟实际宽度，将原有镀锌钢接地材料和石墨复合接地材料置放在间隔件1的圆形卡槽11中。

优选的，间隔件由尼龙材料、环氧树脂材料以及聚四氟乙烯材料中的至少一种材料制成，以增强耐腐蚀性。

本实施例中的架空输电线路杆塔组合式接地网在具体实施时，110kV架空输电线路采用方框加射线型接地网，原有接地网为直径12mm的第一接地网G，在运行4年后检修发现接地体部分腐蚀严重，需要进行接地网维修改造。在保留原有第一接地网G的前提下，采用直径22mm的第二接地网S与原有的第一接地网G组成形成组合式杆塔接地装置，二者的接地网规格一致。施工时按照原有第一接地网G开挖接地沟，并将第二接地网S平行敷设于接地沟内，二者敷设方式如图1所示。

将第一接地网G以及第二接地网S水平敷设于接地沟中，每隔3～5m由间隔件1将二者分隔。在此过程中，将镀锌钢接地材料和柔性石墨复合接地材料分别放置于间隔件1左右两侧的卡槽内。之后，将间隔件1插入土壤中并固定。施工时，可以根据不同接地体数量、不同接地体直径、不同接地体的间隔距离灵活选择横向或竖向固定间隔件1。

对于第一接地网G以及第二接地网S在交叉点处的施工，可以采用两个间隔件1相配合的方式进行。例如：将上下两个间隔件1交叉放置，并将条状卡槽12相互卡紧，将组合后的两个间隔件固定于土壤中，尤其将底部的间隔件1插入土壤中固定。交叉点处的接地体可以分别放置在上下两个间隔件1的两侧，从而实现交叉点处接地体在垂直方向以及水平方向上的间隔。上下两个间隔件1同时最多可以放置12条接地体，实际接地工程中一般在交叉点处最多有4条接地体，因此，采用两个间隔件配合使用完全可以满足交叉点的施工需求。

图6所示为组合式杆塔接地装置在交叉点处的间隔方式。此时，采用图5方式将图2中的条状卡槽12相卡接，将横向与纵向的接地体组成图6的组合方式，并将底部的间隔件固定于土壤中。需要说明的是，在间隔件放置处，适当加深接地沟的挖掘深度，以保持各接地体整体呈水平状态。

此外，第一接地网G以及第二接地网S组合后在土壤中实现完全隔离，镀锌钢接地材料和柔性石墨复合接地材料分别设置各自的引下线，二者引下线在塔腿处可以同时连接于杆塔的塔脚。

本发明的架空输电线路杆塔组合式接地网的其它实施方式中，第一接地网G或第二接地网S还可以使用低碳钢、铜覆钢等材料，只要满足两接地网互不接触、相互独立即可。当其一接地网发生腐蚀或断裂时，另一材料的接地网仍能保证接地装置的接地电阻在安全范围内，有效预防单一接地网出现断点损坏造成的接地电阻激增问题。

实施本发明的架空输电线路杆塔组合式接地网，具有如下的有益效果：

第一、当第一接地网的材料发生部分腐蚀或断裂时，可以使用第二接地网对第一接地网实施接地改造，第一接地网未腐蚀的金属接地体仍可继续使用，减少了接地金属材料的浪费。

第二、第一接地网与第二接地网之间间隔一定的距离且彼此独立的结构，能够预防单一接地网出现断点损坏造成的接地电阻激增问题，降低了绝缘子闪络事故概率。同时，相互独立的结构能够预防两种材料因还原电位不同形成电化学反应路径，以免造成对第一接地网加速腐蚀的情况。此外，第一接地网与第二接地网在敷设时，接地沟内不同材料的接地体之间保持一定间距，从而互不接触，减少了相邻导体间的屏蔽效应，有利于降低接地网的冲击接地阻抗。

第三、间隔件结构精简，制备工艺简单，防腐蚀、抗老化，可反复循环利用，节能效果显著；同时，采用间隔件施工，使施工更为便捷。此外，间隔件能够可满足不同数量、不同直径、不同间隔距离等多种工况下的接地体的施工。例如：可以实现第一接地网与第二接地网在“十”字、“T”形以及“Y”形交叉点处的间隔，适应性广。

第四、第一接地网与第二接地网相组合的接地装置可以实现相同规格的几种接地材料在同等环境下的平行对比，可以直观地对比不同接地材料在全寿命周期内的接地特性，有利于电力系统架空输电线路杆塔接地网的接地材料选型。

Claims (5)

1.一种架空输电线路杆塔组合式接地网，其特征在于，包括：

第一接地网，所述第一接地网主要由钢或镀锌钢材料制成；

第二接地网，所述第二接地网主要由石墨复合材料制成；以及

在所述第一接地网和所述第二接地网之间的每隔一定的距离上所设置的多个间隔件，其中：所述第一接地网与所述第二接地网之间间隔一定的距离且彼此独立,所述第一接地网与所述第二接地网水平敷设；

所述间隔件可以实现所述第一接地网与所述第二接地网在十字、T形以及Y形交叉点处的间隔,所述间隔件呈板状，所述间隔件上设有用以放置接地体的多个卡槽，所述卡槽上设有开口，接地体由所述开口置入所述卡槽中进行卡持；

所述第一接地网与所述第二接地网同时作为杆塔接地网作用于输电线路杆塔，并且互相独立，所述第一接地网与所述第二接地网都可以单独作为输电线路杆塔接地网。

2.如权利要求1所述的架空输电线路杆塔组合式接地网，其特征在于，所述间隔件的长度大于或等于接地体最大直径的八倍，所述间隔件的宽度大于或等于接地体最大直径的五倍。

3.如权利要求2所述的架空输电线路杆塔组合式接地网，其特征在于，所述间隔件的厚度大于或等于5cm。

4.如权利要求1所述的架空输电线路杆塔组合式接地网，其特征在于，所述多个卡槽布置为对称，所述卡槽包括多个用以与多个直径尺寸的接地件相适配连接的圆形卡槽和/或多个用以将多个间隔件彼此相连的条形卡槽。

5.如权利要求1所述的架空输电线路杆塔组合式接地网，其特征在于，所述间隔件由尼龙材料、环氧树脂材料以及聚四氟乙烯材料中的至少一种材料制成。

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