專利名稱：一種復(fù)合材料桿塔中心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)合材料桿塔中心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鋼桿塔。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較大的人力和物力投入。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(fù)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，其應(yīng)用前景很樂觀。目前在加拿大、美國部分地區(qū)已經(jīng)大量采用復(fù)合材料桿塔。 但是加拿大、美國使用復(fù)合材料桿塔時，未考慮防雷的問題。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(fù)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鋼桿塔)，由于復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合材料桿塔面臨著防雷的問題，所以需要線路架設(shè)避雷線(由于加拿大、美國在采用復(fù)合材料桿塔時未考慮防雷的問題，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題(全鋼桿塔由于塔身為金屬導(dǎo)體，地線自然就通過塔身直接接到大地，所以不存在接地引下的問題)，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(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。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料桿塔中心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)其價值和優(yōu)勢。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，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)的中心引出接地引下線，接地引下 線從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入大地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時，接地引下線 從復(fù)合材料桿塔的正中心直接聯(lián)接在塔身下部分鋼管上來接地。 如上所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于在接地引 下線上加一層絕緣材料來加強導(dǎo)線對接地引下線的絕緣。 如上所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于使用絕緣 材料做連接和支撐復(fù)合絕緣子的連接部件。
如上所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于在桿塔塔
頭的塔身部分固定閃絡(luò)點，閃絡(luò)點的位置在每一相導(dǎo)線的下方一定距離。
—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)的中心引出接地引下線，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入
大地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心直接聯(lián)接在塔身
下部分鋼管上來接地。 如上所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于在接地引下線外包覆一層絕緣 材料。 如上所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于連接和支撐復(fù)合絕緣子的連接 部件是絕緣材料。
如上所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于桿塔塔頭的塔身部分有閃絡(luò) 點，閃絡(luò)點的位置在每一相導(dǎo)線下方的一定距離。
本發(fā)明的有益效果是 (1)利用了復(fù)合材料桿塔塔壁的絕緣強度，從而增強了線路耐雷電沖擊的絕緣強 度； (2)增設(shè)閃絡(luò)點可以使得線路雷擊閃絡(luò)時，閃絡(luò)路徑是由導(dǎo)線對閃絡(luò)點放電，從 而防止線路雷擊閃絡(luò)時對復(fù)合材料桿塔塔壁的燒損、破壞； (3)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)線對地的爬電距離加大，增強了其耐工頻污閃的能力； (4)如果接地引下線上加一層絕緣材料，并使用絕緣材料做連接和支撐復(fù)合絕 緣子的連接部件，可以加大導(dǎo)線對地的絕緣距離，進一步增強了線路耐雷電沖擊絕緣強 度； (5)避免了接地引下線對生活的不便影響； (6)避免了接地引下線暴露在外面受大風(fēng)等外力的破壞，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明實施例的俯視圖。
圖2是本發(fā)明實施例無閃絡(luò)點的主視圖。 圖3是圖2的局部放大圖。
圖4是本發(fā)明實施例有閃絡(luò)點的主視圖。
圖5是圖4的閃絡(luò)點處的局部放大圖。
具體實施例方式
圖l、 2， 4中標記說明l-地線橫擔(dān)，2-接地引下線，3-接地引下線絕緣包層，4-復(fù)合材料桿塔塔壁絕緣層，5-復(fù)合絕緣子，6-復(fù)合絕緣子的連接和支撐部件，7-塔頭的塔身部分，8-塔身下部分，9-地線，10-上相導(dǎo)線，11-中相導(dǎo)線，12-下相導(dǎo)線，13-閃絡(luò)點，14-閃絡(luò)點與接地引下線電氣連接部件。 本發(fā)明中的地線橫擔(dān)1采用金屬材料，在地線橫擔(dān)1的中心引出接地引下線2，接地引下線2從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入大地，如果塔身下部分8是鋼管，接地引下線2可直接聯(lián)接在鋼管上來接地。 由于桿塔塔頭的塔身部分7是采用復(fù)合材料，具有一定的絕緣強度，接地引下線2從桿塔的中心里面豎直引下，可以利用塔身復(fù)合材料塔壁的絕緣強度，從而增強了線路耐雷電沖擊的絕緣強度，增強的效果與復(fù)合材料的材質(zhì)及尺寸有關(guān)。也正由于桿塔塔頭的塔身部分7采用復(fù)合材料，具有一定的絕緣強度，從而避免了接地引下線2短接復(fù)合材料桿塔塔身，使得導(dǎo)線對地的爬電距離加大，增強了其耐工頻污閃的能力。
增設(shè)閃絡(luò)點其主要目的和效果是可以使得線路雷擊閃絡(luò)時，閃絡(luò)路徑是由導(dǎo)線對閃絡(luò)點放電；從而防止線路雷擊閃絡(luò)時對復(fù)合材料桿塔塔壁的燒損、破壞。閃絡(luò)點13的位置在每一相導(dǎo)線的下方一定距離，其位置與桿塔塔壁的絕緣強度、接地引下線上所加絕緣層的絕緣強度、連接和支撐復(fù)合絕緣子的連接部件所采用絕緣材料的絕緣強度等因素有關(guān)，閃絡(luò)點的位置選擇主要一是盡量使得導(dǎo)線對閃絡(luò)點的距離大，二是要確保發(fā)生沖擊閃絡(luò)時，是導(dǎo)線對閃絡(luò)點放電而不是擊穿桿塔塔壁來對接地引下線放電。
如果接地引下線2上包裹一層絕緣材料，并使用絕緣材料做復(fù)合絕緣子的連接和支撐部件6，可以加大導(dǎo)線對地的絕緣距離，進一步增強了線路耐雷電沖擊絕緣強度。
由于接地引下線2從復(fù)合材料桿塔中心里面豎直引下，所以避免了接地引下線2暴露在外面受大風(fēng)等外力的破壞，而且避免了接地引下線2拉到地面上，對生活的不便影響。 本復(fù)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(quán)利要求
一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，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)的中心引出接地引下線，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入大地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心直接聯(lián)接在塔身下部分鋼管上來接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于 在接地引下線上加一層絕緣材料來加強導(dǎo)線對接地引下線的絕緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于 使用絕緣材料做連接和支撐復(fù)合絕緣子的連接部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料桿塔中心豎直接地引下方法，其特征在于 在桿塔塔頭的塔身部分固定閃絡(luò)點，閃絡(luò)點的位置在每一相導(dǎo)線的下方一定距離。
5. —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)的中心引出接地引下線，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入大 地，或當(dāng)塔身下部分是鋼管時，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心直接聯(lián)接在塔身下 部分鋼管上來接地。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于在接地引下線外包覆 一層絕緣材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于連接和支撐復(fù)合絕 緣子的連接部件是絕緣材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的接地的復(fù)合材料桿塔，其特征在于桿塔塔頭的塔身部 分固定閃絡(luò)點，閃絡(luò)點的位置在每一相導(dǎo)線下方的一定距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料桿塔中心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)的中心引出接地引下線，接地引下線從復(fù)合材料桿塔的正中心豎直引下接入大地，如果塔身下部分是鋼管，接地引下線可直接聯(lián)接在鋼管上來接地。該發(fā)明利用了復(fù)合材料桿塔塔壁的絕緣強度，增強了線路耐雷電沖擊的絕緣強度，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，由于接地引下線從桿塔里側(cè)穿入，避免了接地引下線暴露在外面受大風(fēng)等外力的破壞，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
文檔編號H01R4/66GK101692546SQ20091006389
公開日2010年4月7日 申請日期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 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院