專利名稱：一種復合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法及其桿塔，屬于電力系統(tǒng)
中輸電技術應用領域。
背景技術：
桿塔是輸電線路的重要設備，其使用材料的特性直接影響到線路運行的安全性、經(jīng)濟性和可靠性。由于鋼材具有強度重量比高，易加工和安裝等優(yōu)點，國內(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，所以在桿塔施工運輸及維護方面需要投入較大的人力和物力。而隨著復合材料生產(chǎn)技術及其制造工藝的發(fā)展，復合材料具有重量輕、強度大、耐腐蝕、耐高低溫、耐久性能好及絕緣性強等特點，使得復合材料桿塔具有運輸成本低(特別是在人煙稀少的山區(qū))、防污、防腐性能好等優(yōu)點，有著很好的應用前景。目前在加拿大、美國部分地區(qū)已經(jīng)大量采用復合材料桿塔。但是加拿大、美國使用復合材料桿塔時，未考慮防雷的問題。其主要原因是其采用復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、美國使用復合材料桿塔的線路大多是110kV以下電壓等級，這些電壓等級系統(tǒng)是中心點不接地系統(tǒng)，而且電壓等級低，雷擊故障對系統(tǒng)的沖擊不大。 目前我國線路桿塔主要采用鋼筋凝泥土、木材、鋼材等材料(110kv及以上電壓等級線路通常采用全剛桿塔)，由于復合材料桿塔有較為突出的優(yōu)點，我國很多地區(qū)也準備使用復合材料桿塔(大多在110kV及以上電壓等級)。由于這些地區(qū)存在著線路走廊的投入較大、雷電活動密集、污穢嚴重等問題，所以我國在使用復合材料桿塔時，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(指通過增加污閃爬電距離來降低工頻污閃故障率)等。 正是復合材料桿塔面臨著防雷的問題，所以需要線路架設避雷線(由于加拿大、美國在采用復合材料桿塔時未考慮防雷的問題，因而未架設避雷線)，而且為了釋放雷擊避雷線(也稱"地線")或塔頂時的雷電能量，以提高線路的反擊耐雷水平，降低線路的雷擊故障率，需要復合材料桿塔逐塔接地。 因此，輸電線路復合材料桿塔的應用存在著接地引下的問題(全鋼桿塔由于塔身為金屬導體，地線自然就通過塔身直接接到大地，所以不存在再接地引下的問題)，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，所以復合材料桿塔的接地引下方法是其應用中需要首先解決的關鍵技術和難點。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種復合材料桿塔內(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)揮復合材料桿塔塔身的絕緣作用，使得復合材料桿塔在防污、防雷以及防燒蝕復合絕緣子等方面體現(xiàn)其價值和優(yōu)勢。 本發(fā)明的技術方案是 一種復合材料桿塔內(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采用金屬材料，在地線橫擔的中心引出一段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，在接地引下線上金屬橫擔的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導線下方一定距離通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當塔身下部分是鋼管時，接地引下線可直接通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接在鋼管上來接地。 如上所述的一種復合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于在地線橫擔的中心對稱地引出兩段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，同時對稱地豎直引下兩根接地引下線。 如上所述的一種復合材料桿塔內(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。 —種接地的復合材料桿塔，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔采用金屬材料，在地線橫擔的中心引出一段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，在接地引下線上金屬橫擔的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導線下方一定距離通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當塔身下部分是鋼管時，接地引下線可直接通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接在鋼管上來接地。
如上所述的接地的復合材料桿塔，其特征在于在地線橫擔的中心對稱地引出兩段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，同時對稱地豎直引下兩根接地引下線。 如上所述的接地的復合材料桿塔，其特征在于接地引下線與復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合材料桿塔塔身，發(fā)揮了復合材料塔身的絕緣作用，使得導線對地的爬電距離加大，增強了其耐工頻污閃的能力； (2)避免了橫擔金具對雷電沖擊絕緣強度的不利影響，確保了雷電導線對地的最小空氣間隙距離由導線對接地引下線的最小距離來決定，從而加大了導線對地的絕緣距離，增強了其耐雷電沖擊絕緣強度； (3)避免了雷電閃絡后的工頻續(xù)流對復合絕緣子的燒傷問題；
(4)避免了接地引下線拉到地面上時，對生活的不便影響；
(5)結(jié)構(gòu)簡便，易于實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明實施例單邊接地引下線的主視圖。 圖2是本發(fā)明實施例雙邊接地引下線的主視圖。 圖3是本發(fā)明實施例單邊接地引下線的局部俯視圖。 圖4是本發(fā)明實施例單邊接地引下線的俯視圖。 圖5是本發(fā)明實施例雙邊接地引下線的俯視圖。 圖6是本發(fā)明實施例單邊接地引下線的側(cè)視圖。
圖7是本發(fā)明實施例雙邊接地引下線的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖l中標記說明l-地線橫擔，2-接地引下線上金屬橫擔，3-接地引下線，4-接地引下線下金屬橫擔，5-支撐絕緣桿，6-復合絕緣子，7-橫擔金具，8-塔頭的塔身部分，9-地線，10-上相導線，11-中相導線，12-下相導線，13-塔身下部分。
本發(fā)明中的地線橫擔l采用金屬材料，在地線橫擔1的中心引出一段一定長度D工的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔2，在此接地引下線上金屬橫擔2的末端豎直引下接地引下線3，該接地引下線3在下相導線12下方一定距離D2通過另一接地引下線下金屬橫擔4聯(lián)接到桿塔上。增加此接地引下線上金屬橫擔2和接地引下線下金屬橫擔4，可以實現(xiàn)接地引下線3與塔頭的塔身部分8之間隔開了一定的距離D"其目的是避免了接地引下線3短接塔身，發(fā)揮了復合材料桿塔塔身的絕緣作用，使得導線對地的工頻污閃閃絡路徑增大，從而增強了其耐工頻污閃的能力；另外，在距離D工足夠大時，沖擊閃絡路徑不經(jīng)過橫擔(沖擊閃絡路徑是接地引下線對導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')，從而也避免了橫擔金具7對雷電沖擊絕緣強度的不利影響(不利影響是指當接地引下線緊貼在桿塔外壁時，由于橫擔金具7的存在，使得導線對接地引下線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'，即導線對接地引下線3的最小空氣間隙距離縮短，其中導線對接地引下線3的最小空氣間隙距離決定了導線對地的雷電沖擊絕緣強度)，增強了復合材料桿塔耐雷電沖擊絕緣強度；而且由于沖擊閃絡路徑不經(jīng)過橫擔，也避免了雷電閃絡后的工頻續(xù)流對復合絕緣子的燒傷問題。 接地引下線上金屬橫擔2和接地引下線下金屬橫擔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在大風等應力作用下不會發(fā)生較大的彎曲變形，接地引下線3宜采用強度較高、不易變形的導電體，如果為了進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與復合材料桿塔支撐開來，如圖1中所示。
也可在地線橫擔1的中心對稱地引出兩段一定長度的沿導線方向的金屬橫擔，對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4后，接地引下線3順著塔身接入大地，如果復合材料桿塔是塔頭用復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4是固定在余下部分的鋼管，就可直接通過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，對生活的不便影響。
總的來說，本復合材料桿塔接地引下方式結(jié)構(gòu)直觀、簡單清晰，易于實現(xiàn)。
權利要求
一種復合材料桿塔內(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采用金屬材料，在地線橫擔的中心引出一段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，在接地引下線上金屬橫擔的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導線下方一定距離通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當塔身下部分是鋼管時，接地引下線可直接通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接在鋼管上來接地。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于 在地線橫擔的中心對稱地引出兩段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，同 時對稱地豎直弓I下兩根接地弓I下線。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種復合材料桿塔內(nèi)側(cè)豎直接地引下方法，其特征在于 接地引下線與復合材料桿塔間用絕緣桿支撐。
4. 一種接地的復合材料桿塔，其特征在于桿塔頂部的地線橫擔采用金屬材料，在 地線橫擔的中心引出一段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，在接地引下 線上金屬橫擔的末端豎直引下接地引下線，該接地引下線在下相導線下方一定距離通過 接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接到桿塔上，最后接地引下線順著塔身接地，或當塔身下部分 是鋼管時，接地引下線可直接通過接地引下線下金屬橫擔聯(lián)接在鋼管上來接地。
5. 根據(jù)權利要求4所述的接地的復合材料桿塔，其特征在于在地線橫擔的中心對 稱地引出兩段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，同時對稱地豎直引下兩 根接地引下線。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的接地的復合材料桿塔，其特征在于接地引下線與復合 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)明中地線橫擔采用金屬材料，在地線橫擔的中心引出一段一定長度的沿導線方向的接地引下線上金屬橫擔，在此上金屬橫擔的末端垂直引下接地引下線，該接地引下線在下相導線下方一定距離通過接地引下線下金屬橫擔聯(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接地。增加的接地引下線上下金屬橫擔實現(xiàn)了在塔頭接地引下線與復合材料塔身隔開了一定距離。該發(fā)明增強了線路耐工頻污閃的能力，增強了線路耐雷電沖擊絕緣強度，避免了雷電閃絡后的工頻續(xù)流對復合絕緣子的燒傷，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
文檔編號H01R4/66GK101692545SQ20091006389
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權日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 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院