CN201430401Y - 一种杆塔地线换位连接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杆塔地线换位连接系统，包括杆塔，设置在杆塔顶端的普通地线和光纤复合架空地线，所述普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，交叉处的光纤复合架空地线通过绝缘子固定在杆塔上，光纤复合架空地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹相连接，普通地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹相连接。采用上述结构，普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，这样普通地线和光纤复合架空地线均采取了换位的措施，可降低地线上的电磁感应电压，进而降低地线上的电流，是减少地线损耗的有效方法。

Description

一种杆塔地线换位连接系统

技术领域

本实用新型涉及一种高压输电线路中的地线系统，具体地说涉及一种降低输电损耗的地线在杆塔上可以交换位置的杆塔与地线连接系统。

背景技术

输电线路正常运行时，地线中会流过一定的感应电流，从而导致电能损耗。以前地线的损耗在电网总损耗中所占比例不大，受到的关注较少，但随着电网的不断发展和输送容量的不断扩大，电力系统中地线造成的损耗也越来越大，按国内目前国内电力总容量估算，全国每年地线电能损耗将达百亿千瓦时，因此地线节能技术在输电线路中特别重要。

地线是高压和超高压输电线路最基本的防雷措施，它可以防止雷直击输电线路；可通过对雷电流的分流作用来减少流入杆塔的雷电流，从而使塔顶电位下降，以保护高压线路的安全运行。此外还可通过对导线上的耦合作用来减小线路绝缘上的电压；可通过对导线的屏东作用来降低导线上的感应电压；降低不对称短路时的工频过电压、减小潜供电流；作为屏蔽线以降低电力线对通信线的干扰。目前国内的500KV输电线路的地线大多由一根普通地线和一根光纤复合架空地线即光缆组成，出于线路在短路或者雷击情况下泄放电流的考虑，光缆通常采用逐塔接地的运行方式。

目前地线电路的运行方式有两种：

一、普通地线分段绝缘一点接地，光缆逐塔接地；

二、普通地线和光缆均逐塔接地。

方式二：两根地线均逐塔接地，两根地通过线夹3固定在杆塔4的两侧上，每侧相邻两地线连接处通过线夹固定在杆塔上，这样的结构就是普通地线和光缆均逐塔接地，造成巨大的电能损耗。方式一：普通地线分段绝缘，一点接地，另一光缆逐塔接地，这样普通地线被绝缘后，电流无法形成回路，可以大大减少输电线路的附加电能损耗，但光缆上仍有较大的电能损耗。研究结果表明，这两种方式由于至少有一根地线逐塔接地，会造成地线环流，导致很大损耗。

输电线路在正常运行时，导线周围会产生电磁场，地线与导线之间会产生电磁和静电耦合。因此在地线上感应产生沿线分布的纵向感应电动势和静电感应电压，其电压值可达数千伏以上。如果地线逐塔接地，则两根地线之间会产生线间环流，每根地线又分别以大地为回路，形成感应电流回路。这两种电流的产生，将大大增加输电线路的附加电能损耗，这个损耗同负荷电流的平方和线路长度成正比例。220kV单回线路的地线损耗约为(5～10)×104kwh/百千米·年，330kV输电线路约为60×104kwh/百千米·年，500kV输电线路约为500×104kwh/百千米·年。美国765kV输电线路，其地线损耗约为2.7kW/km，仅765kV线路每年地线损耗费用高达百万美元，数额相当可观。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述不足提供一种杆塔地线换位连接系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种杆塔地线换位连接系统，包括杆塔，设置在杆塔顶端的普通地线和光纤复合架空地线，所述普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，交叉处的光纤复合架空地线通过绝缘子固定在杆塔上，光纤复合架空地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹相连接，普通地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹相连接。

上述杆塔地线换位连接系统，交叉点之间的普通地线通过绝缘子串固定在杆塔上，交叉点之间的光纤复合架空地线通过悬垂线夹固定在杆塔上。

上述杆塔地线换位连接系统，叉点之间的普通地线和光纤复合地线均通过绝缘子串固定在杆塔上。

上述杆塔地线换位连接系统，在绝缘子串上还设置有并联保护间隙。

上述杆塔地线换位连接系统，普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置和相邻两段光纤复合架空地线的相连接处。

上述杆塔地线换位连接系统，普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置。

本实用新型采用上述结构，普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，这样普通地线和光纤复合架空地线均采取了换位的措施，可降低地线上的电磁感应电压，进而降低地线上的电流，是减少地线损耗的有效方法。同时相邻两地线交叉点之间的地线通过绝缘子串固定在杆塔上，这样普通地线和光纤复合架空地线均采取了绝缘和换位的措施，减少了地线环流的产生，从而大幅度降低了地线的损耗。另外在地线绝缘子和光缆绝缘子上还设置有并联保护间隙，当绝缘子地线上的感应电势大于绝缘子并联间隙的闪络电压时，会引起间隙的击穿放电，由此导致地线环路感应电流的形成，并对线路零序电流产生强烈的去磁作用，进而降低输电线路单位长度等值零序阻抗的大小，并影响其相位。由于两根地线都分段绝缘，每个分段都有一个可靠的接地点，且在雷击时，地线的绝缘间隙在雷电先驱放电被击穿而使用地线呈逐基接地状态，提高其防雷效果。

附图说明

图1是本实用新型的普通地线交叉换位结构示意图；

图2是本实用新型在光纤复合架空地线中间和连接处交叉换位的结构示意图；

图3是本实用新型在光纤复合架空地线中间交叉换位的结构示意图；

图4是本实用新地绝缘子放大结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示的一种杆塔地线换位连接系统，包括杆塔2，设置在杆塔顶端的普通地线3和光纤复合架空地线1，所述普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，即普通地线3和光纤复合架空地线1在杆塔两侧间隔一段距离交换位置，也就是换位，交叉处的光纤复合架空地线通过绝缘子5固定在杆塔上，光纤复合架空地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹6相连接，普通地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹6相连接，光纤复合架空地线1是连续贯通地交叉缠绕在杆塔的两侧，普通地线分截设在交叉点间的杆塔上，即在没有光纤复合架空地线的杆塔间设置一截普通地线，每截普通地线的一端通过绝缘子与杆塔连接，另一端通过耐张线夹与杆塔连接，这样节省普通地线的使用量，节约了成本。

本实用新型光纤复合架空地线1是连续贯通地交叉缠绕在杆塔的两侧，普通地线也是连续贯通地交叉缠绕在杆塔的两侧，这样虽然节约电能效果好，但普通地线的使用量较多，不利于节约了成本。

本实用新型的结构如图1和图4所示，相邻两地线交叉点之间的普通地线通过绝缘子4固定在杆塔5上，在绝缘子上还设置有并联保护间隙8，交叉点之间的光纤复合架空地线通过悬垂线夹7固定在杆塔上，这样的结构可以减少电损耗，这种方式是普通地线分段绝缘，一点接地，光纤复合架空地线逐塔接地。

本实用新型改进的结构如图2和图4所示，交叉点之间的普通地线和光纤复合地线均通过绝缘子串固定在杆塔上，在绝缘子串上还设置有并联保护间隙8，普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置和相邻两段光纤复合架空地线的相连接处，这种结构减少损耗效果好，但是光纤用得多，不利于节约成本，普通地线分截设在交叉点间的杆塔上，即在没有光纤复合架空地线的杆塔间设置一截普通地线，每截普通地线的一端通过绝缘子与杆塔连接，另一端通过耐张线夹与杆塔连接，这样节省普通地线的使用量，节约了成本。

本实用新型的最佳结构如图3和图4所示，交叉点之间的普通地线和光纤复合地线均通过绝缘子串固定在杆塔上，在绝缘子串上还设置有并联保护间隙8，普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置，这种结构即减少电损耗效果同图3一样，节约了光纤复合架空地线的使用量，节约了成本，本方案中交叉换位处两侧的光纤复合架空地线的长度相等，此段光纤复合架空地线的感应电压可最大程度相抵，减少损耗效果最佳。

本实用新型的工作原理是将光纤复合架空地线分段绝缘，普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉换位，研究结果表明，换位处两侧的光纤复合架空地线的长度相等时，此段光纤复合架空地线的感应电压便可最大程度相抵，减少损耗效果最佳。换位点偏离每段光纤复合架空地线的中点越远，节能效果越差。

Claims (6)

1、一种杆塔地线换位连接系统，包括杆塔(2)，设置在杆塔顶端的普通地线(3)和光纤复合架空地线(1)，其特征在于：所述普通地线和光纤复合架空地线间隔交叉设置在杆塔的两侧，交叉处的光纤复合架空地线通过绝缘子(5)固定在杆塔上，光纤复合架空地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹(6)相连接，普通地线连接处与固定在杆塔上的耐张线夹(6)相连接。

2、根据权利要求1所述的杆塔地线换位连接系统，其特征在于：交叉点之间的普通地线通过绝缘子串(4)固定在杆塔上，交叉点之间的光纤复合架空地线通过悬垂线夹(7)固定在杆塔上。

3、根据权利要求1所述的杆塔地线换位连接系统，其特征在于：叉点之间的普通地线和光纤复合地线均通过绝缘子串(4)固定在杆塔上。

4、根据权利要求2或3所述的杆塔地线换位连接系统，其特征在于：在绝缘子串(4)上还设置有并联保护间隙(8)。

5、根据权利要求4所述的杆塔地线换位连接系统，其特征在于：普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置和相邻两段光纤复合架空地线的相连接处。

6、根据权利要求4所述的杆塔地线换位连接系统，其特征在于：普通地线和光纤地线交叉的位置在每段光纤复合架空地线的中间位置。

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