專利名稱：交流特高壓的光纖復(fù)合架空地線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交流特高壓的光纖復(fù)合架空地線(OPGW)，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種分段絕緣的交流特高壓光纖復(fù)合架空地線。
背景技術(shù)：
地線是高壓、超高壓和特高壓輸電線路最基本的防雷措施，它可以防止雷直擊輸電線路；可通過(guò)對(duì)雷電流的分流作用和對(duì)導(dǎo)線的耦合作用降低塔頂電位、減小線路絕緣上的電壓，從而降低雷電故障率。如圖1所示，目前國(guó)內(nèi)特高壓、超高壓輸電線路工程地線多為一根普通地線1、 OPGff 2，其中，普通地線采用分段絕緣的運(yùn)行方式，OPGW采用逐塔接地的運(yùn)行方式。OPGW逐塔接地的運(yùn)行方式的缺點(diǎn)為在電磁感應(yīng)和靜電耦合作用下，加上導(dǎo)線對(duì)地線的不平衡和三相負(fù)荷的不對(duì)稱性，OPGW和大地之間的閉合回路里會(huì)有感應(yīng)電流，產(chǎn)生比較可觀電能損
^^ ο國(guó)際上在本世紀(jì)50年代初期，就著手對(duì)地線絕緣問(wèn)題進(jìn)行研究，我國(guó)對(duì)絕緣地線的研究起步比較晚。目前，我國(guó)交流超高壓、特高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)中，由于考慮到OPGW不僅起到地線分流的作用，而且承擔(dān)著傳輸通訊信號(hào)的重要任務(wù)，因此OPGW均采用逐塔接地的運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式存在損耗大的缺點(diǎn)。與現(xiàn)有超高壓輸電線路相比，IOOOkV交流特高壓輸電線路具有電壓等級(jí)高、輸送容量大等特點(diǎn)，其地線表面場(chǎng)強(qiáng)更高、電能損失將更為嚴(yán)重、運(yùn)行方式更為復(fù)雜，所以必須采取合適的運(yùn)行方式，盡量減少地線電能損失，以保障特高壓線路安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案目前，我國(guó)交流超高壓、特高壓輸電線路工程設(shè)計(jì)中，由于考慮到OPGW不僅地線分流的作用，而且承擔(dān)著傳輸通訊信號(hào)的重要任務(wù)，因此OPGW均采用逐塔接地的運(yùn)行方式。具體方式見圖1?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)以往輸電線路工程(包括特高壓、超高壓)設(shè)計(jì)中，由于考慮到OPGW不僅地線分流的作用，而且承擔(dān)著傳輸通訊信號(hào)的重要任務(wù)，因此OPGW均采用逐塔接地的運(yùn)行方式。 該運(yùn)行方式的缺點(diǎn)在感應(yīng)電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應(yīng)電流，產(chǎn)生電能損耗。500kV長(zhǎng)300-400km的線路，每年約可損失數(shù)百萬(wàn)度，而交流特高壓IOOkm長(zhǎng)的線路，每年將損失上百萬(wàn)度電能(該電能損耗與最大電阻損耗小時(shí)數(shù)有關(guān))。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題以往輸電線路工程(包括特高壓、超高壓)設(shè)計(jì)中，由于考慮到OPGW不僅承擔(dān)地線分流的作用，而且承擔(dān)著傳輸通訊信號(hào)的重要任務(wù)，因此OPGW均采用逐塔接地的運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式的缺點(diǎn)在感應(yīng)電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應(yīng)電流，產(chǎn)生電能損耗。500kV電壓等級(jí)長(zhǎng)300-400km的線路，每年約可損失數(shù)百萬(wàn)度，而交流特高壓IOOkm長(zhǎng)的線路，每年將損失上百萬(wàn)度電能(該電能損耗與最大電阻損耗小時(shí)數(shù)有關(guān))。本實(shí)用新型采用OPGW分段絕緣技術(shù)，由于不存在電流通路，因此可以將OPGW 上的電能損耗大大降低。本實(shí)用新型的目的本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種裝置，其能夠達(dá)到減小OPGW電能損耗的效果。 這對(duì)響應(yīng)低碳環(huán)保、節(jié)能減排、建設(shè)清潔綠色電網(wǎng)有著重大意義。本實(shí)用新型依托IOOOkV淮南 上海(皖電東送)特高壓輸變電工程，工程設(shè)計(jì)中 OPGW的運(yùn)行方式是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，是保障特高壓輸電線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題之
ο本實(shí)用新型的技術(shù)方案OPGff分段絕緣的運(yùn)行方式要求OPGW在一個(gè)耐張段中的直線塔上與塔身絕緣，并且在絕緣端(一般在耐張塔上)也要實(shí)現(xiàn)光纖外表面的金屬體與塔身的絕緣。同時(shí)，OPGff 還要起到在線路發(fā)生短路故障和遭受雷擊時(shí)分流的作用，一般通過(guò)地線絕緣子上加裝保護(hù)間隙的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。該裝置不僅適用于在交流特高壓輸電線路上實(shí)現(xiàn)OPGW分段絕緣，該技術(shù)同樣可以用于超高壓輸電線路上的OPGW分段絕緣。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種交流特高壓的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于，光纖復(fù)合架空地線通過(guò)絕緣裝置與塔身絕緣，使得光纖復(fù)合架空地線被分段絕緣， 以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護(hù)間隙，該保護(hù)間隙在所述光纖復(fù)合架空地線正常運(yùn)行時(shí)不擊穿，在所述光纖復(fù)合架空地線短路或者被雷擊時(shí)可靠擊穿，并且在該保護(hù)間隙放電時(shí)， 光纖上的電壓值不超過(guò)光纖的耐受電壓。優(yōu)選地，所述OPGW在懸垂串上設(shè)置所述絕緣裝置。優(yōu)選地，所述OPGW在耐張串上設(shè)置所述絕緣裝置。優(yōu)選地，在所述OPGW中，當(dāng)耐張段的長(zhǎng)度小于一個(gè)閾值時(shí)，在耐張塔上直接開斷； 當(dāng)耐張段的長(zhǎng)度大于所述閾值時(shí)，在該耐張段中間選擇一基直線塔開斷。優(yōu)選地，在所述OPGW中，在耐張串上所述OPGW的光纖通過(guò)支撐絕緣裝置引下到達(dá)接續(xù)盒，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾接地。本實(shí)用新型的技術(shù)效果該裝置技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)交流特高壓以及超高壓輸電線路上OPGW分段絕緣的運(yùn)行方式，和傳統(tǒng)的運(yùn)行方式相比，該發(fā)明裝置能夠大大減小OPGW上的電能損耗。并且，在傳統(tǒng)運(yùn)行下OPGW常有遭雷擊斷股的情況發(fā)生，若將OPGW同普通地線同樣也分段絕緣起來(lái)，則雷電先導(dǎo)對(duì)普通地線和OPGW的電場(chǎng)圖形基本類似，則雷擊光纜的概率可以適當(dāng)降低。因此該發(fā)明是保護(hù)OPGW安全可靠運(yùn)行的一種方式。通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書一起用
4于解釋本實(shí)用新型的原理。參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本實(shí)用新型，其中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的OPGW逐塔接地的運(yùn)行方式的示圖。圖2是示出本實(shí)用新型的OPGW分段絕緣的運(yùn)行方式的示圖。圖3是示出本實(shí)用新型的OPGW的絕緣裝置以及保護(hù)間隔的結(jié)構(gòu)的示圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。本實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)交流特高壓OPGW分段絕緣的運(yùn)行方式，具體方式見圖2。由于 OPGff 12要傳輸通訊信號(hào)，因此中間的光纖單元19不能中斷，因此用和普通地線11相同的金具則不能滿足要求。直線塔15上可以通過(guò)在懸垂串加裝絕緣子的方式直接實(shí)現(xiàn)OPGW 12 與塔身15的絕緣；當(dāng)耐張段小于一定值時(shí)(17)(需通過(guò)計(jì)算確定)要在耐張塔14上直接開斷，而當(dāng)耐張段大于該長(zhǎng)度時(shí)(16)，要從該耐張段中間選擇一基直線塔開斷。此時(shí)就要進(jìn)行光電分離(光纖單元的聯(lián)通和金屬導(dǎo)體的中斷)。同時(shí)，OPGW 12還要起到在線路發(fā)生短路故障和遭受雷擊時(shí)分流的作用，一般通過(guò)地線絕緣子上加裝保護(hù)間隙18的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該保護(hù)間隙18要滿足以下幾點(diǎn)要求1)正常運(yùn)行時(shí)不擊穿；2)短路或者雷擊時(shí)可靠擊穿； 3)在保護(hù)間隙放電時(shí)，光纖19上的電壓值不能超過(guò)其耐受電壓。圖2中，標(biāo)號(hào)13表示接地點(diǎn)，標(biāo)號(hào)14表示耐張塔，標(biāo)號(hào)15表示直線塔。該裝置示意圖見圖3。圖中光纖在被剝離出來(lái)后需加裝保護(hù)絕緣層。圖3中，標(biāo)號(hào)12是0PGW，標(biāo)號(hào)20是內(nèi)絞線，標(biāo)號(hào)18是保護(hù)間隙， 標(biāo)號(hào)19是光纖，標(biāo)號(hào)21表示連接到塔身，標(biāo)號(hào)22表示經(jīng)并溝線夾經(jīng)過(guò)中間接續(xù)盒至塔身另一側(cè)。本實(shí)用新型是在OPGW耐張串上加裝絕緣子實(shí)現(xiàn)OPGW導(dǎo)體部分與鐵塔的絕緣、通過(guò)一種特殊的加裝在鐵塔上的絕緣子達(dá)到光纖不中斷的目的。該發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的目的還可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)懸垂串、耐張串均加裝絕緣子以達(dá)到OPGW的導(dǎo)體部分與塔身的絕緣， 在耐張串上OPGW的光纖部分通過(guò)支撐絕緣子引下到達(dá)接續(xù)盒，接續(xù)盒也具備光電分離的功能，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾達(dá)到接地目的(圖3中的標(biāo)號(hào)22)。本實(shí)用新型不僅可用于交流特高壓輸電線路，還可以用于其它電壓等級(jí)輸電線路。該裝置技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)交流特高壓以及超高壓輸電線路上OPGW分段絕緣的運(yùn)行方式，和傳統(tǒng)的運(yùn)行方式相比，該發(fā)明裝置能夠大大減小OPGW上的電能損耗。并且，在傳統(tǒng)運(yùn)行下OPGW常有遭雷擊斷股的情況發(fā)生，若將OPGW同普通地線同樣也分段絕緣起來(lái)，則雷電先導(dǎo)對(duì)普通地線和OPGW的電場(chǎng)圖形基本類似，則雷擊光纜的概率可以適當(dāng)降低。因此該發(fā)明是保護(hù)OPGW安全可靠運(yùn)行的一種方式。 雖然已經(jīng)通過(guò)示例對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種交流特高壓的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于，所述光纖復(fù)合架空地線通過(guò)絕緣裝置與塔身絕緣，使得所述光纖復(fù)合架空地線被分段絕緣，以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護(hù)間隙，該保護(hù)間隙在所述光纖復(fù)合架空地線正常運(yùn)行時(shí)不擊穿，在所述光纖復(fù)合架空地線短路或者被雷擊時(shí)可靠擊穿，并且在該保護(hù)間隙放電時(shí)， 光纖上的電壓值不超過(guò)光纖的耐受電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于， 所述絕緣裝置被設(shè)置在懸垂串上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于， 所述絕緣裝置被設(shè)置在耐張串上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于， 當(dāng)耐張段的長(zhǎng)度小于一個(gè)閾值時(shí)，在耐張塔上直接開斷；當(dāng)耐張段的長(zhǎng)度大于所述閾值時(shí)，在該耐張段中間選擇的基直線塔開斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于，在耐張串上所述光纖復(fù)合架空地線的光纖通過(guò)支撐絕緣裝置引下到達(dá)接續(xù)盒，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交流特高壓OPGW。本實(shí)用新型解決了如下技術(shù)問(wèn)題在感應(yīng)電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應(yīng)電流，會(huì)產(chǎn)生電能損耗的問(wèn)題。提供了一種交流特高壓的光纖復(fù)合架空地線，其特征在于，光纖復(fù)合架空地線通過(guò)絕緣裝置與塔身絕緣，使得光纖復(fù)合架空地線被分段絕緣，以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護(hù)間隙，該保護(hù)間隙在所述光纖復(fù)合架空地線正常運(yùn)行時(shí)不擊穿，在所述光纖復(fù)合架空地線短路或者被雷擊時(shí)可靠擊穿，并且在該保護(hù)間隙放電時(shí)，光纖上的電壓值不超過(guò)光纖的耐受電壓。
文檔編號(hào)G02B6/48GK202119956SQ201020690198
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者于剛, 何健, 唐劍, 夏亮, 尹浩柳, 席曉麗, 張國(guó)良, 張廣玉, 施亮, 朱永平, 李勇偉, 李奇峰, 李小亭, 李平, 李澄宇, 李翔, 李育兵, 李霞, 楊林, 沈潛, 胡紅春, 趙全江, 郝陽(yáng), 馬凌, 黃偉中 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院, 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院, 國(guó)家電網(wǎng)公司