专利名称：一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法及其杆塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法及其杆塔，属于电力系统
中输电技术应用领域。
背景技术：
杆塔是输电线路的重要设备，其使用材料的特性直接影响到线路运行的安全性、经济性和可靠性。由于钢材具有强度重量比高，易加工和安装等优点，国内外目前大多采用全钢材钢杆塔。但是全钢杆塔也存在质量大(钢材密度较高)、易锈蚀等缺陷，所以在杆塔施工运输及维护方面需要较大的人力和物力投入。而随着复合材料生产技术及其制造工艺的发展，复合材料具有重量轻、强度大、耐腐蚀、耐高低温、耐久性能好及绝缘性强等特点，使得复合材料杆塔具有运输成本低(特别是在人烟稀少的山区)、防污、防腐性能好等优点，其应用前景很乐观。目前在加拿大、美国部分地区已经大量采用复合材料杆塔。 但是加拿大、美国使用复合材料杆塔时，未考虑防雷的问题。其主要原因是其采用复合材料杆塔的线路所经地区是少雷区(由于加拿大、美国部分地区常年处于冬季，这些地区的雷暴日很小)。另外，加拿大、美国使用复合材料杆塔的线路大多是110kV以下电压等级，这些电压等级系统是中心点不接地系统，而且电压等级低，雷击故障对系统的冲击不大。 目前我国线路杆塔主要采用钢筋凝泥土、木材、钢材等材料(110kV及以上电压等级线路通常采用全钢杆塔)，由于复合材料杆塔有较为突出的优点，我国很多地区也准备使用复合材料杆塔(大多在110kV及以上电压等级)。由于这些地区存在着线路走廊的投入较大、雷电活动密集、污秽严重等问题，所以我国在使用复合材料杆塔时，其主要目的是在减小输电走廊宽度、防雷(指降低雷击故障率)和防污(指通过增加污闪爬电距离来降低工频污闪故障率)等。 正是复合材料杆塔面临着防雷的问题，所以需要线路架设避雷线(由于加拿大、美国在采用复合材料杆塔时未考虑防雷的问题，因而未架设避雷线)，而且为了释放雷击避雷线(也称"地线")或塔顶时的雷电能量，以提高线路的反击耐雷水平，降低线路的雷击故障率，需要复合材料杆塔逐塔接地。 因此，输电线路复合材料杆塔的应用存在着接地引下的问题(全钢杆塔由于塔身为金属导体，地线自然就通过塔身直接接到大地，所以不存在接地引下的问题)，其接地引下存在多种不同的方法，接地引下方法将直接影响到复合材料杆塔的防雷效果，而且还影响到线路的防污和减小输电走廊宽度等，所以复合材料杆塔的接地引下方法是其应用中需要首先解决的关键技术和难点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法及其杆塔，该发明可以充分发挥复合材料杆塔塔身的绝缘作用，使得复合材料杆塔在防 污、防雷以及防烧蚀复合绝缘子等方面体现其价值和优势。 本发明的技术方案是 一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在 于杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出接地引下线，接地引下 线从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入大地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线 从复合材料杆塔的正中心直接联接在塔身下部分钢管上来接地。 如上所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于在接地引 下线上加一层绝缘材料来加强导线对接地引下线的绝缘。 如上所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于使用绝缘 材料做连接和支撑复合绝缘子的连接部件。
如上所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于在杆塔塔
头的塔身部分固定闪络点，闪络点的位置在每一相导线的下方一定距离。
—种接地的复合材料杆塔，其特征在于杆塔顶部的地线横担采用金属材料，
在地线横担的中心引出接地引下线，接地引下线从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入
大地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线从复合材料杆塔的正中心直接联接在塔身
下部分钢管上来接地。 如上所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于在接地引下线外包覆一层绝缘 材料。 如上所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于连接和支撑复合绝缘子的连接 部件是绝缘材料。
如上所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于杆塔塔头的塔身部分有闪络 点，闪络点的位置在每一相导线下方的一定距离。
本发明的有益效果是 (1)利用了复合材料杆塔塔壁的绝缘强度，从而增强了线路耐雷电冲击的绝缘强 度； (2)增设闪络点可以使得线路雷击闪络时，闪络路径是由导线对闪络点放电，从 而防止线路雷击闪络时对复合材料杆塔塔壁的烧损、破坏； (3)避免了接地引下线短接复合材料杆塔塔身，发挥了复合材料塔身的绝缘作 用，使得导线对地的爬电距离加大，增强了其耐工频污闪的能力； (4)如果接地引下线上加一层绝缘材料，并使用绝缘材料做连接和支撑复合绝 缘子的连接部件，可以加大导线对地的绝缘距离，进一步增强了线路耐雷电冲击绝缘强 度； (5)避免了接地引下线对生活的不便影响； (6)避免了接地引下线暴露在外面受大风等外力的破坏，结构简单，易于实现。
图1是本发明实施例的俯视图。
图2是本发明实施例无闪络点的主视图。 图3是图2的局部放大图。
图4是本发明实施例有闪络点的主视图。
图5是图4的闪络点处的局部放大图。
具体实施例方式
图l、 2， 4中标记说明l-地线横担，2-接地引下线，3-接地引下线绝缘包层，4-复合材料杆塔塔壁绝缘层，5-复合绝缘子，6-复合绝缘子的连接和支撑部件，7-塔头的塔身部分，8-塔身下部分，9-地线，10-上相导线，11-中相导线，12-下相导线，13-闪络点，14-闪络点与接地引下线电气连接部件。 本发明中的地线横担1采用金属材料，在地线横担1的中心引出接地引下线2，接地引下线2从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入大地，如果塔身下部分8是钢管，接地引下线2可直接联接在钢管上来接地。 由于杆塔塔头的塔身部分7是采用复合材料，具有一定的绝缘强度，接地引下线2从杆塔的中心里面竖直引下，可以利用塔身复合材料塔壁的绝缘强度，从而增强了线路耐雷电冲击的绝缘强度，增强的效果与复合材料的材质及尺寸有关。也正由于杆塔塔头的塔身部分7采用复合材料，具有一定的绝缘强度，从而避免了接地引下线2短接复合材料杆塔塔身，使得导线对地的爬电距离加大，增强了其耐工频污闪的能力。
增设闪络点其主要目的和效果是可以使得线路雷击闪络时，闪络路径是由导线对闪络点放电；从而防止线路雷击闪络时对复合材料杆塔塔壁的烧损、破坏。闪络点13的位置在每一相导线的下方一定距离，其位置与杆塔塔壁的绝缘强度、接地引下线上所加绝缘层的绝缘强度、连接和支撑复合绝缘子的连接部件所采用绝缘材料的绝缘强度等因素有关，闪络点的位置选择主要一是尽量使得导线对闪络点的距离大，二是要确保发生冲击闪络时，是导线对闪络点放电而不是击穿杆塔塔壁来对接地引下线放电。
如果接地引下线2上包裹一层绝缘材料，并使用绝缘材料做复合绝缘子的连接和支撑部件6，可以加大导线对地的绝缘距离，进一步增强了线路耐雷电冲击绝缘强度。
由于接地引下线2从复合材料杆塔中心里面竖直引下，所以避免了接地引下线2暴露在外面受大风等外力的破坏，而且避免了接地引下线2拉到地面上，对生活的不便影响。 本复合材料杆塔接地引下方式结构直观、简单清晰，易于实现。
权利要求
一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出接地引下线，接地引下线从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入大地，或当塔身下部分是钢管，接地引下线从复合材料杆塔的正中心直接联接在塔身下部分钢管上来接地。
2. 根据权利要求1所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于 在接地引下线上加一层绝缘材料来加强导线对接地引下线的绝缘。
3. 根据权利要求1所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于 使用绝缘材料做连接和支撑复合绝缘子的连接部件。
4. 根据权利要求1所述的一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法，其特征在于 在杆塔塔头的塔身部分固定闪络点，闪络点的位置在每一相导线的下方一定距离。
5. —种接地的复合材料杆塔，其特征在于杆塔顶部的地线横担采用金属材料，在 地线横担的中心引出接地引下线，接地引下线从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入大 地，或当塔身下部分是钢管时，接地引下线从复合材料杆塔的正中心直接联接在塔身下 部分钢管上来接地。
6. 根据权利要求5所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于在接地引下线外包覆 一层绝缘材料。
7. 根据权利要求5或6所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于连接和支撑复合绝 缘子的连接部件是绝缘材料。
8. 根据权利要求5或6所述的接地的复合材料杆塔，其特征在于杆塔塔头的塔身部 分固定闪络点，闪络点的位置在每一相导线下方的一定距离。
全文摘要
本发明涉及一种复合材料杆塔中心竖直接地引下方法及其杆塔。该发明中地线横担采用金属材料，在地线横担的中心引出接地引下线，接地引下线从复合材料杆塔的正中心竖直引下接入大地，如果塔身下部分是钢管，接地引下线可直接联接在钢管上来接地。该发明利用了复合材料杆塔塔壁的绝缘强度，增强了线路耐雷电冲击的绝缘强度，避免了接地引下线短接复合材料杆塔塔身，发挥了复合材料塔身的绝缘作用，由于接地引下线从杆塔里侧穿入，避免了接地引下线暴露在外面受大风等外力的破坏，结构简单，易于实现。
文档编号H01R4/66GK101692546SQ20091006389
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者刘凯, 刘庭, 周沛洪, 戴敏, 李志军, 谷定燮, 邬雄, 霍锋 申请人:国网电力科学研究院