一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法
【专利摘要】本发明公开了一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，依次包括以下步骤：接地引下线入地构架与下相横担距离大于或等于导线垂直层间距，并在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，如果是则减小一个步长继续按上述方式试验，直到出现否的情况，再增加半个步长试验，如果每次雷电冲击闪络路径都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，则这个距离就是最小距离，如果否则该距离加半个步长是最小距离。本发明的优点是：最大限度地避免了试验过程中雷电冲击闪络放电对复合材料杆塔塔身或横担部分的烧蚀，试验方法方案简单明了，易于操作执行。
【专利说明】一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，具体地说，涉及一种内侧接地引下复合材料杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法。
【背景技术】
[0002]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杆塔。但是全钢杆塔也存在质量大(钢材密度较高)、易锈蚀等自身缺点，所以在杆塔施工运输及维护方面需要投入较大的人力和物力。
[0003]近年来，随着国家对电力科技的大力推动，南方电网公司和国家电网公司先后设立了多个结合工程的复合材料杆塔科研项目，尝试推动复合材料杆塔在电力系统的应用和发展，利用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，以降低线路杆塔运输及维护成本、线路电气故障率等，综合提高线路的经济性和安全可靠性。
[0004]专利号ZL2010102283469名为《一种复合材料杆塔内侧竖直接地引下方法及其杆塔》已解决复合材料杆塔的防雷问题。目前的复合材料杆塔多数为上半部分复合材料绝缘塔头和下半部分金属塔身组合而成的“半复合结构复合材料杆塔”的情况，在地线金属横担中垂线上架设一段一定长度金属接地引下线构架，并在该构架末端垂直引出接地引下线，然后接地引下线连接到杆塔下部接地引下线入地构架上，该入地构架与杆塔下半部分金属塔身相连，通过金属塔身接地。此接地引下方式的目的是将接地引下线与绝缘塔身保持一定的距离d，从而确保雷击闪络路径由接地引下线直接对导线而不经过复合横担。该专利方法在使用使用过程中需要确定两个关键参数:一是接地引下线与绝缘塔身的距离，二是杆塔的雷电冲击绝缘强度。这两个参数都是通过真型绝缘塔头的雷电冲击放电试验来获得确定。
[0005]但是在实际的格构式复合材料杆塔真型绝缘塔头的雷电冲击放电试验的过程中，当接地引下线入地构架与下相横担距离太近时，放电路径经过了塔身。格构式复合材料杆塔塔身连接点处的螺栓全部采用金属螺栓，其余部分均采用复合材料(绝缘材料)，放电沿塔身后，在金属螺栓附近留下了放电伤痕。实际运行过程中，雷击闪络后会发生工频续流，使得雷击闪络的危害比试验室的结果要严重得多。所以在试验过程中，应当通过调节接地引下线入地构架与下相横担距离，使得雷电冲击放电的路径不会经过塔身。因此，如何通过试验来确定接地引下线入地构架与下相横担距离，是需要着重研究和专注的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，能够有效解决如何快速确定接地引下线入地构架与下相横担距离的问题。[0007]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，依次包括以下步骤:
[0008]A.接地引下线入地构架与下相横担距离大于或等于导线垂直层间距，并在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，如果是则进行下一步骤；
[0009]B.调整接地引下线入地构架与下横担距离，减少一个步长，在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙；
[0010]如果是则重复步骤B，直到出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔；
[0011]C.在出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔后，将接地引下线入地构架与下横担距离增加半个步长，在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压；
[0012]如果雷电冲击闪络路径还不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤B中雷电冲击闪络路径沿接地引下线与试验导线间的空气间隙时地引下线与试验导线之间最短的距离；
[0013]如果雷电冲击闪络路径是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤C试验时的接地引下线入地构架与下相横担距离。
[0014]优选的，所述一个步长为50cm ;考虑到实际施工中的误差而给定的一个步长的长度，长度过短无法抵消施工误差，长度过长无法获得较为准确的距离。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点是:(I)最大限度地避免了试验过程中雷电冲击闪络放电对复合材料杆塔塔身或横担部分的烧蚀(由于试验过程中雷电闪络后没有工频续流，复合材料杆塔塔身或横担部分发生一次闪络，一般情况下不会对其绝缘造成实质损伤，多次就会带来实质损伤或隐患)，增加了试验结果的可信度；
[0016](2)进而避免了更换试验试品所带来的试验材料成本和时间成本的提升；
[0017](3)试验方法方案简单明了，易于操作执行；
[0018](4)试验中选用的步长考虑了实际施工中的误差范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]参阅图1 一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法的示意图。【具体实施方式】
[0020]参阅图1，一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，依次包括以下步骤:
[0021]A.接地引下线入地构架I与下相横担2距离等于导线垂直层间距D1，一个步长为50cm，并在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，如果是则进行下一步骤；如果否则加长半个步长L继续上述实验，直到每次雷电冲击闪络路径都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，则该距离为最终的接地引下线入地构架与下相横担距离；[0022]B.调整接地引下线入地构架与下横担距离，减少一个步长L，此时的接地引下线入地构架与下相横担距离为D1-L,在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙；
[0023]如果是则重复步骤B，直到出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，此时的接地引下线入地构架与下相横担距离为D1-1iL, η为步骤B中调整接地引下线入地构架与下相横担距离的次数，以下步骤中的η也为相同含义；
[0024]C.在出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔后，将接地引下线入地构架与下横担距离增加半个步长，此时的接地引下线入地构架与下相横担距离为D1-nL+0.5L，在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压；
[0025]如果雷电冲击闪络路径还不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤B中雷电冲击闪络路径沿接地引下线与试验导线间的空气间隙时地引下线与试验导线之间最短的距离，即为D1-1iL ；
[0026]如果雷电冲击闪络路径是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤C试验时的接地引下线入地构架与下相横担距离，即为D1-nL+0.5L0
[0027]采用上述方法确定接地引下线入地构架与下相横担距离，最大限度地避免了试验过程中雷电冲击闪络放电对复合材料杆塔塔身或横担部分的烧蚀(由于试验过程中雷电闪络后没有工频续流，复合材料杆塔塔身或横担部分发生一次闪络，一般情况下不会对其绝缘造成实质损伤，多次就会带来实质损伤或隐患)，增加了试验结果的可信度，进而避免了更换试验试品所带来的试验材料成本和时间成本的提升；本试验方法方案简单明了，易于操作执行，且试验中选用的步长考虑了实际施工中的误差范围。
[0028]以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
【权利要求】
1.一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，其特征在于:依次包括以下步骤: A.接地引下线入地构架与下相横担距离大于或等于导线垂直层间距，并在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙，如果是则进行下一步骤； B.调整接地引下线入地构架与下横担距离，减少一个步长，在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压，查看每次雷电冲击闪络路径是否都是沿接地引下线与试验导线间的空气间隙； 如果是则重复步骤B，直到出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔； C.在出现雷电冲击闪络路径不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔后，将接地引下线入地构架与下横担距离增加半个步长，在试验导线与接地引下线之间施加20次或者40次雷电冲击试验电压； 如果雷电冲击闪络路径还不是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤B中雷电冲击闪络路径沿接地引下线与试验导线间的空气间隙时地引下线与试验导线之间最短的距离； 如果雷电冲击闪络路径是沿接地引下线与试验导线之间的空气间隔，则接地引下线入地构架与下相横担距离为步骤C试验时的接地引下线入地构架与下相横担距离。
2.如权利要求1所述的一种杆塔接地引下线入地构架与下相横担距离的确定方法，其特征在于:所述一个步长为50cm。
【文档编号】G01B7/14GK104006733SQ201410246641
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】岳平, 杨成钢, 李志军, 王磊, 赵汉鹰, 夏之罡, 姜文东, 初金良, 杨健伟, 蓝磊, 刘宗喜, 王灿灿 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司丽水供电公司, 中国电力科学研究院, 武汉大学