专利名称：交流特高压的光纤复合架空地线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交流特高压的光纤复合架空地线(OPGW)，具体来说，涉及一种分段绝缘的交流特高压光纤复合架空地线。
背景技术：
地线是高压、超高压和特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和对导线的耦合作用降低塔顶电位、减小线路绝缘上的电压，从而降低雷电故障率。如图1所示，目前国内特高压、超高压输电线路工程地线多为一根普通地线1、 OPGff 2，其中，普通地线采用分段绝缘的运行方式，OPGW采用逐塔接地的运行方式。OPGW逐塔接地的运行方式的缺点为在电磁感应和静电耦合作用下，加上导线对地线的不平衡和三相负荷的不对称性，OPGW和大地之间的闭合回路里会有感应电流，产生比较可观电能损
^^ ο国际上在本世纪50年代初期，就着手对地线绝缘问题进行研究，我国对绝缘地线的研究起步比较晚。目前，我国交流超高压、特高压输电线路工程设计中，由于考虑到OPGW不仅起到地线分流的作用，而且承担着传输通讯信号的重要任务，因此OPGW均采用逐塔接地的运行方式。该运行方式存在损耗大的缺点。与现有超高压输电线路相比，IOOOkV交流特高压输电线路具有电压等级高、输送容量大等特点，其地线表面场强更高、电能损失将更为严重、运行方式更为复杂，所以必须采取合适的运行方式，尽量减少地线电能损失，以保障特高压线路安全、经济、可靠运行。现有技术的技术方案目前，我国交流超高压、特高压输电线路工程设计中，由于考虑到OPGW不仅地线分流的作用，而且承担着传输通讯信号的重要任务，因此OPGW均采用逐塔接地的运行方式。具体方式见图1。现有技术的缺点以往输电线路工程(包括特高压、超高压)设计中，由于考虑到OPGW不仅地线分流的作用，而且承担着传输通讯信号的重要任务，因此OPGW均采用逐塔接地的运行方式。 该运行方式的缺点在感应电压的作用下，在OPGW-铁塔-大地-铁塔-OPGW的环路中就有感应电流，产生电能损耗。500kV长300-400km的线路，每年约可损失数百万度，而交流特高压IOOkm长的线路，每年将损失上百万度电能(该电能损耗与最大电阻损耗小时数有关)。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题以往输电线路工程(包括特高压、超高压)设计中，由于考虑到OPGW不仅承担地线分流的作用，而且承担着传输通讯信号的重要任务，因此OPGW均采用逐塔接地的运行方式。该运行方式的缺点在感应电压的作用下，在OPGW-铁塔-大地-铁塔-OPGW的环路中就有感应电流，产生电能损耗。500kV电压等级长300-400km的线路，每年约可损失数百万度，而交流特高压IOOkm长的线路，每年将损失上百万度电能(该电能损耗与最大电阻损耗小时数有关)。本实用新型采用OPGW分段绝缘技术，由于不存在电流通路，因此可以将OPGW 上的电能损耗大大降低。本实用新型的目的本实用新型的一个目的是提供一种装置，其能够达到减小OPGW电能损耗的效果。 这对响应低碳环保、节能减排、建设清洁绿色电网有着重大意义。本实用新型依托IOOOkV淮南 上海(皖电东送)特高压输变电工程，工程设计中 OPGW的运行方式是一个重要的设计环节，是保障特高压输电线路安全运行的关键问题之
ο本实用新型的技术方案OPGff分段绝缘的运行方式要求OPGW在一个耐张段中的直线塔上与塔身绝缘，并且在绝缘端(一般在耐张塔上)也要实现光纤外表面的金属体与塔身的绝缘。同时，OPGff 还要起到在线路发生短路故障和遭受雷击时分流的作用，一般通过地线绝缘子上加装保护间隙的方式来实现。该装置不仅适用于在交流特高压输电线路上实现OPGW分段绝缘，该技术同样可以用于超高压输电线路上的OPGW分段绝缘。根据本实用新型的一个方面，提供了一种交流特高压的光纤复合架空地线，其特征在于，光纤复合架空地线通过绝缘装置与塔身绝缘，使得光纤复合架空地线被分段绝缘， 以及在所述绝缘装置上设置有保护间隙，该保护间隙在所述光纤复合架空地线正常运行时不击穿，在所述光纤复合架空地线短路或者被雷击时可靠击穿，并且在该保护间隙放电时， 光纤上的电压值不超过光纤的耐受电压。优选地，所述OPGW在悬垂串上设置所述绝缘装置。优选地，所述OPGW在耐张串上设置所述绝缘装置。优选地，在所述OPGW中，当耐张段的长度小于一个阈值时，在耐张塔上直接开断； 当耐张段的长度大于所述阈值时，在该耐张段中间选择一基直线塔开断。优选地，在所述OPGW中，在耐张串上所述OPGW的光纤通过支撑绝缘装置引下到达接续盒，在塔身另一侧使用并沟线夹接地。本实用新型的技术效果该装置技术可以实现交流特高压以及超高压输电线路上OPGW分段绝缘的运行方式，和传统的运行方式相比，该发明装置能够大大减小OPGW上的电能损耗。并且，在传统运行下OPGW常有遭雷击断股的情况发生，若将OPGW同普通地线同样也分段绝缘起来，则雷电先导对普通地线和OPGW的电场图形基本类似，则雷击光缆的概率可以适当降低。因此该发明是保护OPGW安全可靠运行的一种方式。通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用
4于解释本实用新型的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中图1是示出现有技术的OPGW逐塔接地的运行方式的示图。图2是示出本实用新型的OPGW分段绝缘的运行方式的示图。图3是示出本实用新型的OPGW的绝缘装置以及保护间隔的结构的示图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本实用新型要实现交流特高压OPGW分段绝缘的运行方式，具体方式见图2。由于 OPGff 12要传输通讯信号，因此中间的光纤单元19不能中断，因此用和普通地线11相同的金具则不能满足要求。直线塔15上可以通过在悬垂串加装绝缘子的方式直接实现OPGW 12 与塔身15的绝缘；当耐张段小于一定值时(17)(需通过计算确定)要在耐张塔14上直接开断，而当耐张段大于该长度时(16)，要从该耐张段中间选择一基直线塔开断。此时就要进行光电分离(光纤单元的联通和金属导体的中断)。同时，OPGW 12还要起到在线路发生短路故障和遭受雷击时分流的作用，一般通过地线绝缘子上加装保护间隙18的方式来实现。 该保护间隙18要满足以下几点要求1)正常运行时不击穿；2)短路或者雷击时可靠击穿； 3)在保护间隙放电时，光纤19上的电压值不能超过其耐受电压。图2中，标号13表示接地点，标号14表示耐张塔，标号15表示直线塔。该装置示意图见图3。图中光纤在被剥离出来后需加装保护绝缘层。图3中，标号12是0PGW，标号20是内绞线，标号18是保护间隙， 标号19是光纤，标号21表示连接到塔身，标号22表示经并沟线夹经过中间接续盒至塔身另一侧。本实用新型是在OPGW耐张串上加装绝缘子实现OPGW导体部分与铁塔的绝缘、通过一种特殊的加装在铁塔上的绝缘子达到光纤不中断的目的。该发明所实现的目的还可以通过以下方法实现悬垂串、耐张串均加装绝缘子以达到OPGW的导体部分与塔身的绝缘， 在耐张串上OPGW的光纤部分通过支撑绝缘子引下到达接续盒，接续盒也具备光电分离的功能，在塔身另一侧使用并沟线夹达到接地目的(图3中的标号22)。本实用新型不仅可用于交流特高压输电线路，还可以用于其它电压等级输电线路。该装置技术可以实现交流特高压以及超高压输电线路上OPGW分段绝缘的运行方式，和传统的运行方式相比，该发明装置能够大大减小OPGW上的电能损耗。并且，在传统运行下OPGW常有遭雷击断股的情况发生，若将OPGW同普通地线同样也分段绝缘起来，则雷电先导对普通地线和OPGW的电场图形基本类似，则雷击光缆的概率可以适当降低。因此该发明是保护OPGW安全可靠运行的一种方式。 虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
权利要求1.一种交流特高压的光纤复合架空地线，其特征在于，所述光纤复合架空地线通过绝缘装置与塔身绝缘，使得所述光纤复合架空地线被分段绝缘，以及在所述绝缘装置上设置有保护间隙，该保护间隙在所述光纤复合架空地线正常运行时不击穿，在所述光纤复合架空地线短路或者被雷击时可靠击穿，并且在该保护间隙放电时， 光纤上的电压值不超过光纤的耐受电压。
2.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线，其特征在于， 所述绝缘装置被设置在悬垂串上。
3.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线，其特征在于， 所述绝缘装置被设置在耐张串上。
4.根据权利要求3所述的光纤复合架空地线，其特征在于， 当耐张段的长度小于一个阈值时，在耐张塔上直接开断；当耐张段的长度大于所述阈值时，在该耐张段中间选择的基直线塔开断。
5.根据权利要求3或4所述的光纤复合架空地线，其特征在于，在耐张串上所述光纤复合架空地线的光纤通过支撑绝缘装置引下到达接续盒，在塔身另一侧使用并沟线夹接地。
专利摘要本实用新型公开了一种交流特高压OPGW。本实用新型解决了如下技术问题在感应电压的作用下，在OPGW-铁塔-大地-铁塔-OPGW的环路中就有感应电流，会产生电能损耗的问题。提供了一种交流特高压的光纤复合架空地线，其特征在于，光纤复合架空地线通过绝缘装置与塔身绝缘，使得光纤复合架空地线被分段绝缘，以及在所述绝缘装置上设置有保护间隙，该保护间隙在所述光纤复合架空地线正常运行时不击穿，在所述光纤复合架空地线短路或者被雷击时可靠击穿，并且在该保护间隙放电时，光纤上的电压值不超过光纤的耐受电压。
文档编号G02B6/48GK202119956SQ201020690198
公开日2012年1月18日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者于刚, 何健, 唐剑, 夏亮, 尹浩柳, 席晓丽, 张国良, 张广玉, 施亮, 朱永平, 李勇伟, 李奇峰, 李小亭, 李平, 李澄宇, 李翔, 李育兵, 李霞, 杨林, 沈潜, 胡红春, 赵全江, 郝阳, 马凌, 黄伟中 申请人:中国电力工程顾问集团东北电力设计院, 中国电力工程顾问集团中南电力设计院, 中国电力工程顾问集团公司, 中国电力工程顾问集团华东电力设计院, 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司, 中国电力工程顾问集团西北电力设计院, 中国电力工程顾问集团西南电力设计院, 国家电网公司