电杆防雷击方法和防雷击电杆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力线路领域，具体而言，涉及一种电杆防雷击方法和防雷击电杆。
【背景技术】
[0002] 中压架空配电线路一般采用钢筋混凝土电杆支撑导线，在实际运行中，常常发生 线路落雷，雷击电杆造成电杆上架设的金属横担/立担对电杆内部的结构钢筋击穿放电， 导致混凝土层局部洞穿、脱落，横担/立担附近的混凝土局部脱落会影响到横担/立担的安 装紧固程度，会使外露的结构钢筋易受雨水潮气等侵蚀、加速腐蚀，长时间后会降低电杆的 机械强度。
[0003] 针对现有技术中无法防止雷电过电压造成横担/立担对结构钢筋击穿放电的问 题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种电杆防雷击方法和防雷击电杆，以解决现有技术 中无法防止雷电过电压造成横担/立担对结构钢筋击穿放电的问题。
[0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种防雷击电杆。根据本发明 的防雷击电杆包括：立担；横担，与所述立担通过短接线相连接；以及电杆结构钢筋，设置 在所述电杆内通过接地线与所述横担相连接，并且接地。
[0006] 进一步地，所述电杆结构钢筋具有连接端子，所述接地线设置在所述电杆的内部， 所述接地线的一端与所述短接线电连接，另外一端与所述连接端子电连接。
[0007] 进一步地，所述接地线设置在所述电杆的外侧，一端与所述横担相连接，另外一端 与接地体相连接，其中，所述接地线与所述电杆结构钢筋的任意位置电连接。
[0008] 进一步地，所述接地线为与所述电杆结构钢筋并行设置在所述电杆内部的接地铜 线，所述接地铜线的一端与所述短接线电连接，另外一端接地。
[0009] 进一步地，所述接地线与所述电杆结构钢筋的顶部等电位连接。
[0010] 进一步地，所述接地线与所述电杆结构钢筋的底部等电位连接。
[0011] 为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种电杆防雷击方法。根据本 发明的电杆防雷击方法包括：将所述电杆的横担和立担短接；以及将短接后的所述横担和 所述立担与所述电杆的结构钢筋电连接，使得所述短接后的所述横担和立担通过所述结构 钢筋接地。
[0012] 通过本发明，采用立担；横担，与立担通过短接线相连接；以及电杆结构钢筋，通 过接地线与横担相连接，并且接地的方案，在电杆结构钢筋与接地线之间建立连接，使得电 杆结构钢筋与接地线的电位相等，并且通过电杆钢筋结构接地，在电杆结构钢筋和立担或 者横担之间不会产生击穿放电，从而解决了现有技术中无法防止雷电过电压造成横担/立 担对结构钢筋击穿放电的问题，进而达到防止雷击损坏电杆的混凝土结构的效果。
【附图说明】
[0013] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0014] 图1是根据本发明第一实施例的防雷击电杆的示意图；
[0015] 图2是根据本发明第二实施例的防雷击电杆的示意图；
[0016] 图3是根据本发明第三实施例的防雷击电杆的示意图；以及
[0017] 图4是根据本发明实施例的电杆防雷击方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0020] 通常中压架空配电线路采用钢筋混凝土电杆支撑导线，当雷电击中电杆上架设的 金属横担或者金属立担时，会对电杆内部的结构钢筋击穿放电，导致混凝土层局部穿洞、脱 落等。
[0021] 为了减少或者避免雷击对钢筋混凝土电杆的破坏，可以首先对钢筋混凝土电杆雷 击击穿损坏的过程进行模拟试验研究，以期确定造成钢筋混凝土被击穿的原因，并针对该 原因提出相应的解决方法。模拟试验研究的电杆试品及埋设情况均与中压架空配电线路的 实际情况一致。冲击电流发生器输出电流波形为8/20 μ s，将高压输出端直接与横担连接， 低压端与充分接地的电流回流环相连，冲击电流通过横担经过结构钢筋注入大地，经回流 环搜集、返回，形成闭环。
[0022] 对横担假设了两种情况：1)横担固定在电杆上，不做接地（实际运行的电杆多为 此种情况）；2)横担固定在电杆上，通过另外设置金属引下接地线及接地体接地。
[0023] 试验放电电压和电流可以参考表1和表2。
[0024] 表1横担不接地状况下对电杆结构钢筋击穿放电电压和电流
[0025]
[0026] 表2横担通过接地线及接地体接地状况下对电杆结构钢筋击穿放电电压和电流
[0028] 按照表1和表2的参数进行试验后，结果如下：
[0029] (1)横担对电杆内部结构钢筋的雷电冲击放电电压约在15kV~50kV之间，放电电 压波动与混凝土层上击穿点的位置呈比例（混凝土层主料为水泥和碎石块，碎石块使得击 穿路径增长，需要的击穿电压提高），混凝土层被击穿后电杆表面出现局部碎裂、崩脱。
[0030] (2)横担对电杆内部结构钢筋击穿放电后，由于二者间依然为空气间隙隔离，并不 会造成持续短接，下一次的击穿放电电压与第一次的击穿放电电压差别不明显。
[0031] (3)对于横担不接地和通过另外设置的接地线及接地体接地的两种情况，雷电过 电压均会造成横担对电杆内部结构钢筋击穿放电。对横担不接地情况，由于雷电能量经过 空气释放到电杆结构钢筋，再通过结构钢筋对地泄放，造成横担对电杆内部结构钢筋击穿 放电；对于横担通过另外设置的接地线及接地体接地情况，雷电能量首先通过接地线、接 地体对地泄放，由于冲击电流入地释放的速度较快，以接地体为中心的地电位衰减迅速， 这使得接地体即使距离电杆很近（垂直接地体现场施工距离一般为距电杆表面IOOmm~ 200mm)，也会与电杆内部结构钢筋之间存在很高的电位差，接地线与接地体可以认为是等 电位，即横担与电杆结构钢筋间存在较高的电位差，该电位差很容易高于相对较低的横 担-结构钢筋击穿放电电压，导致横担对结构钢筋击穿放电。对于冲击电流下地电位分布 情况，还可以通过在CDEGS软件中建模进行了进一步的仿真研究，以接地体注入冲击电流 点为中心，地电位分布衰减较快，取距离中心接地体IOOmm范围，很小的雷电流产生的电位 差就可超过15~50kV，导致横担对结构钢筋击穿放电。
[0032] (4)混凝土层雷击脱落程度与雷电流幅值呈正比关系。一般来说，有限次的横担对 电杆结构钢筋击穿放电，造成混凝土层的损坏，在短期内对电杆的机械强度影响不大，但混 凝土层脱落部位的钢筋裸露会加速锈蚀，长时间后会降低电杆的机械强度，而且，随着脱落 水泥层的增多，本来紧固的横担将容易松动。
[0033] 综上所述，由于横担不接地或者通过另外设置的接地线及接地体接地的情况，雷 电过电压造成横担/立担对结构钢筋击穿放电的问题。为了防止电杆被雷电击中后出现的 混凝土脱落的问题，横担应可靠接地并且必须与电杆内部结构钢筋做等电位连接。
[0034] 本发明实施例为解决上述问题，提供了三种方案。
[0035] -种方案为，将电杆顶部所有金属横担和立担通过金属线短接起来，再与电杆内 部的结构钢筋电气连通，横担/立担通过结构钢筋接地；
[0036] 另一种方案为，将电杆顶部所有金属横担和立担通过金属线短接起来，并另外设 置引下金属接地线及接地体将横担/立担接地，接地线或者接地体至少有一处与电杆内部 的结构钢筋电气连通；
[0037] 还有一种方案为，将电杆顶部所有金属横担和立担通过金属线短接起来，在电杆 内部设置一根与电杆结构钢筋并行的接地铜线，该接地铜线与将电杆顶部所有金属横担和 立担连接起来的