專利名稱：一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔，屬于電力系統(tǒng)
中輸電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
桿塔是輸電線路的重要設(shè)備，其使用材料的特性直接影響到線路運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。由于鋼材具有強(qiáng)度重量比高，易加工和安裝等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外目前大多采用全鋼材桿塔。但是全鋼桿塔也存在質(zhì)量大(鋼材密度較高)、易銹蝕等缺陷，所以在桿塔施工運(yùn)輸及維護(hù)方面需要投入較大的人力和物力。而隨著復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)及其制造工藝的發(fā)展，復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐高低溫、耐久性能好及絕緣性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得復(fù)合材料桿塔具有運(yùn)輸成本低(特別是在人煙稀少的山區(qū))、防污、防腐性能好等優(yōu)點(diǎn)，有著很好的應(yīng)用前景。目前在加拿大、美國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)大量采用復(fù)合材料桿塔。但是加拿大、美國(guó)使用復(fù)合材料桿塔時(shí)，未考慮防雷的問(wèn)題。其主要原因是其采用復(fù)合材料桿塔的線路所經(jīng)地區(qū)是少雷區(qū)(由于加拿大、美國(guó)部分地區(qū)常年處于冬季，這些地區(qū)的雷暴日很小)。另外，加拿大、美國(guó)使用復(fù)合材料桿塔的線路大多是110kV以下電壓等級(jí)，這些電壓等級(jí)系統(tǒng)是中心點(diǎn)不接地系統(tǒng)，而且電壓等級(jí)低，雷擊故障對(duì)系統(tǒng)的沖擊不大。 目前我國(guó)線路桿塔主要采用鋼筋凝泥土、木材、鋼材等材料(110kv及以上電壓等級(jí)線路通常采用全剛桿塔)，由于復(fù)合材料桿塔有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)很多地區(qū)也準(zhǔn)備使用復(fù)合材料桿塔(大多在110kV及以上電壓等級(jí))。由于這些地區(qū)存在著線路走廊的投入較大、雷電活動(dòng)密集、污穢嚴(yán)重等問(wèn)題，所以我國(guó)在使用復(fù)合材料桿塔時(shí)，其主要目的是在減小輸電走廊寬度、防雷(指降低雷擊故障率)和防污(指通過(guò)增加污閃爬電距離來(lái)降低工頻污閃故障率)等。 正是復(fù)合材料桿塔面臨著防雷的問(wèn)題，所以需要線路架設(shè)避雷線(由于加拿大、美國(guó)在采用復(fù)合材料桿塔時(shí)未考慮防雷的問(wèn)題，因而未架設(shè)避雷線)，而且為了釋放雷擊避雷線(也稱"地線")或塔頂時(shí)的雷電能量，以提高線路的反擊耐雷水平，降低線路的雷擊故障率，需要復(fù)合材料桿塔逐塔接地。 因此，輸電線路復(fù)合材料桿塔的應(yīng)用存在著接地引下的問(wèn)題(全鋼桿塔由于塔身為金屬導(dǎo)體，地線自然就通過(guò)塔身直接接到大地，所以不存在再接地引下的問(wèn)題)，其接地引下存在多種不同的方法，接地引下方法將直接影響到復(fù)合材料桿塔的防雷效果，而且還影響到線路的防污和減小輸電走廊寬度等，所以復(fù)合材料桿塔的接地引下方法是其應(yīng)用中需要首先解決的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔，該發(fā)明可以充分發(fā)揮復(fù)合材料桿塔塔身的絕緣作用，使得復(fù)合材料桿塔在防污、防雷以及防燒蝕復(fù)合絕緣子等方面體現(xiàn)其價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔(dān)采用金屬材料，在地線橫擔(dān)的中心引出一段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，在接地引下線上金屬橫擔(dān)的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導(dǎo)線下方一定距離通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時(shí)，接地引下線可直接通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接在鋼管上來(lái)接地。 如上所述的一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于在地線橫擔(dān)的中心對(duì)稱地引出兩段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，同時(shí)對(duì)稱地豎直引下兩根接地引下線。 如上所述的一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于接地引下線與復(fù)合材料桿塔間用絕緣桿支撐，確保接地引下線不彎曲變形。 —種接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔(dān)采用金屬材料，在地線橫擔(dān)的中心引出一段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，在接地引下線上金屬橫擔(dān)的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導(dǎo)線下方一定距離通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時(shí)，接地引下線可直接通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接在鋼管上來(lái)接地。
如上所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于在地線橫擔(dān)的中心對(duì)稱地引出兩段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，同時(shí)對(duì)稱地豎直引下兩根接地引下線。 如上所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于接地引下線與復(fù)合材料桿塔間用絕緣桿支撐。 本發(fā)明的有益效果是 (l)避免了接地引下線短接復(fù)合材料桿塔塔身，發(fā)揮了復(fù)合材料塔身的絕緣作用，使得導(dǎo)線對(duì)地的爬電距離加大，增強(qiáng)了其耐工頻污閃的能力； (2)避免了橫擔(dān)金具對(duì)雷電沖擊絕緣強(qiáng)度的不利影響，確保了雷電導(dǎo)線對(duì)地的最小空氣間隙距離由導(dǎo)線對(duì)接地引下線的最小距離來(lái)決定，從而加大了導(dǎo)線對(duì)地的絕緣距離，增強(qiáng)了其耐雷電沖擊絕緣強(qiáng)度； (3)避免了雷電閃絡(luò)后的工頻續(xù)流對(duì)復(fù)合絕緣子的燒傷問(wèn)題；
(4)避免了接地引下線拉到地面上時(shí)，對(duì)生活的不便影響；
(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例單邊接地引下線的主視圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例雙邊接地引下線的主視圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例單邊接地引下線的局部俯視圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例單邊接地引下線的俯視圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例雙邊接地引下線的俯視圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施例單邊接地引下線的側(cè)視圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例雙邊接地引下線的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖l中標(biāo)記說(shuō)明l-地線橫擔(dān)，2-接地引下線上金屬橫擔(dān)，3-接地引下線，4-接地引下線下金屬橫擔(dān)，5-支撐絕緣桿，6-復(fù)合絕緣子，7-橫擔(dān)金具，8-塔頭的塔身部分，9-地線，10-上相導(dǎo)線，11-中相導(dǎo)線，12-下相導(dǎo)線，13-塔身下部分。
本發(fā)明中的地線橫擔(dān)l采用金屬材料，在地線橫擔(dān)1的中心引出一段一定長(zhǎng)度D工的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)2，在此接地引下線上金屬橫擔(dān)2的末端豎直引下接地引下線3，該接地引下線3在下相導(dǎo)線12下方一定距離D2通過(guò)另一接地引下線下金屬橫擔(dān)4聯(lián)接到桿塔上。增加此接地引下線上金屬橫擔(dān)2和接地引下線下金屬橫擔(dān)4，可以實(shí)現(xiàn)接地引下線3與塔頭的塔身部分8之間隔開(kāi)了一定的距離D"其目的是避免了接地引下線3短接塔身，發(fā)揮了復(fù)合材料桿塔塔身的絕緣作用，使得導(dǎo)線對(duì)地的工頻污閃閃絡(luò)路徑增大，從而增強(qiáng)了其耐工頻污閃的能力；另外，在距離D工足夠大時(shí)，沖擊閃絡(luò)路徑不經(jīng)過(guò)橫擔(dān)(沖擊閃絡(luò)路徑是接地引下線對(duì)導(dǎo)線的最小空氣間隙距離，如圖3中的AB或A 'B'，而不是圖3中的ACDEF或A' C' D' E' F')，從而也避免了橫擔(dān)金具7對(duì)雷電沖擊絕緣強(qiáng)度的不利影響(不利影響是指當(dāng)接地引下線緊貼在桿塔外壁時(shí)，由于橫擔(dān)金具7的存在，使得導(dǎo)線對(duì)接地引下線3的最小空氣間隙距離是圖3中的DE或D 'E'段，此距離小于圖3中的AB或A 'B'，即導(dǎo)線對(duì)接地引下線3的最小空氣間隙距離縮短，其中導(dǎo)線對(duì)接地引下線3的最小空氣間隙距離決定了導(dǎo)線對(duì)地的雷電沖擊絕緣強(qiáng)度)，增強(qiáng)了復(fù)合材料桿塔耐雷電沖擊絕緣強(qiáng)度；而且由于沖擊閃絡(luò)路徑不經(jīng)過(guò)橫擔(dān)，也避免了雷電閃絡(luò)后的工頻續(xù)流對(duì)復(fù)合絕緣子的燒傷問(wèn)題。 接地引下線上金屬橫擔(dān)2和接地引下線下金屬橫擔(dān)4還起到了拉撐豎直引下的接地引下線3的作用，使得接地引下線3在大風(fēng)等應(yīng)力作用下不會(huì)發(fā)生較大的彎曲變形，接地引下線3宜采用強(qiáng)度較高、不易變形的導(dǎo)電體，如果為了進(jìn)一步確保接地引下線3不彎曲變形，可以加支撐絕緣桿5將接地引下線3與復(fù)合材料桿塔支撐開(kāi)來(lái)，如圖1中所示。
也可在地線橫擔(dān)1的中心對(duì)稱地引出兩段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的金屬橫擔(dān)，對(duì)稱地豎直引下的兩根接地引下線，這樣可以加大接地引下線的分流作用，如圖2所示。 豎直引下的接地引下線3聯(lián)接到接地引下線下金屬橫擔(dān)4后，接地引下線3順著塔身接入大地，如果復(fù)合材料桿塔是塔頭用復(fù)合材料而余下部分用鋼管的話，只要接地引下線下金屬橫擔(dān)4是固定在余下部分的鋼管，就可直接通過(guò)鋼管塔身接入大地了，從而避免了接地引下線3直接豎直拉到地面上時(shí)，對(duì)生活的不便影響。
總的來(lái)說(shuō)，本復(fù)合材料桿塔接地引下方式結(jié)構(gòu)直觀、簡(jiǎn)單清晰，易于實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔(dān)采用金屬材料，在地線橫擔(dān)的中心引出一段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，在接地引下線上金屬橫擔(dān)的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導(dǎo)線下方一定距離通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時(shí)，接地引下線可直接通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接在鋼管上來(lái)接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于 在地線橫擔(dān)的中心對(duì)稱地引出兩段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，同 時(shí)對(duì)稱地豎直弓I下兩根接地弓I下線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于 接地引下線與復(fù)合材料桿塔間用絕緣桿支撐。
4. 一種接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔(dān)采用金屬材料，在 地線橫擔(dān)的中心引出一段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，在接地引下 線上金屬橫擔(dān)的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導(dǎo)線下方一定距離通過(guò) 接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當(dāng)塔身下部分 是鋼管時(shí)，接地引下線可直接通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接在鋼管上來(lái)接地。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于在地線橫擔(dān)的中心對(duì) 稱地引出兩段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，同時(shí)對(duì)稱地豎直引下兩 根接地引下線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于接地引下線與復(fù)合 材料桿塔間用絕緣桿支撐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔。該發(fā)明中地線橫擔(dān)采用金屬材料，在地線橫擔(dān)的中心引出一段一定長(zhǎng)度的沿導(dǎo)線方向的接地引下線上金屬橫擔(dān)，在此上金屬橫擔(dān)的末端垂直引下接地引下線，該接地引下線在下相導(dǎo)線下方一定距離通過(guò)接地引下線下金屬橫擔(dān)聯(lián)接到桿塔上，然后接地引下線向下順著塔身接地，如果塔身下部分是鋼管，接地引下線可直接接在鋼管上來(lái)接地。增加的接地引下線上下金屬橫擔(dān)實(shí)現(xiàn)了在塔頭接地引下線與復(fù)合材料塔身隔開(kāi)了一定距離。該發(fā)明增強(qiáng)了線路耐工頻污閃的能力，增強(qiáng)了線路耐雷電沖擊絕緣強(qiáng)度，避免了雷電閃絡(luò)后的工頻續(xù)流對(duì)復(fù)合絕緣子的燒傷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01R4/66GK101692545SQ20091006389
公開(kāi)日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者劉凱, 劉庭, 周沛洪, 戴敏, 李志軍, 谷定燮, 鄔雄, 霍鋒 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院