[实用新型]一种高压输电线路的接地系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压输电线路领域，特别涉及一种高压输电线路的接地系统。

技术背景

目前，对于220kV及以上电压等级的架空输电线路，一般架设两根避雷线来防止雷电直击导线造成跳闸事故。工程中通常架设一根普通地线(避雷线)，采用分段绝缘、一点接地方式，另一根为光纤复合架空地线，简称OPGW，OPGW采用逐基接地方式。OPGW具有优良的信号传输能力，其内芯完成通信功能，其金属外套完成接地功能。

但是，由于OPGW逐基接地，地线-杆塔-大地构成回路，负荷电流将在此回路中感应出环路电流，从而造成较大的环流损耗。据计算，对于同塔双回750kV线路，当其相导线电流1000A，其损耗高达330×10⁴度/百公里·年。按0.3元/千瓦时计算，每年的电能损失达到100万元。OPGW采用逐基接地方式，在雷电先导过程中将聚集大量的感应电荷形成强电场影响先导定位，使得其遭雷击的概率要高于分段绝缘、一点接地的普通地线。特别是在山区受地形影响，更易使得架空线路遭雷击，而OPGW遭雷击后容易出现雷击断股甚至断线事故，严重危害到电力系统和电力通信的正常运行

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，一种高压输电线路的接地系统，能够充分利用光纤复合架空地线，在保持OPGW通讯功能的情况下，减少环流损耗。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种高压输电线路的接地系统，包括耐张杆塔，位于耐张杆塔两侧的两个接地杆塔，以及平行布置在耐张杆塔、接地杆塔顶部的避雷线和光纤复合架空地线，其特征在于，所述避雷线和光纤复合架空地线在耐张杆塔上相互换位，并且光纤复合架空地线通过绝缘弧间隙固定在耐张杆塔上。

本实用新型的进一步改进和特点在于：

所述耐张杆塔与位于其两侧的两个接地杆塔的距离相等；

所述耐张杆塔与位于其两侧的两个接地杆塔之间设置有支撑杆塔，所述光纤复合架空地线通过绝缘弧间隙固定在支撑杆塔上。

由于OPGW兼有通讯功能，不能像普通地线那样采用分段绝缘的方式。若采用全绝缘的方式，虽解决了环流损耗的问题，但当发生接地故障或雷击时，不能起到很好的分流作用，且此时产生的暂态过电压，可能在OPGW与接地构件形成电弧，电弧弧根的高温可能致使OPGW断股，严重时造成通讯中断。由于全线绝缘，将在OPGW上形成高达数十千伏甚至上百千伏的感应电压，不利于OPGW的架设以及维护。

本实用新型采用换位方式保持了OPGW在物理上和电气上的连续，不影响其信号传输能力以及作为避雷线的作用，利用同一换位段内不同位置地线上感应电压相位的差异，使得换位后OPGW上电压降低，从而达到减小电流，降低损耗的目的；同时还可以利用地形地貌的特点对OPGW进行换位，降低其产生上行先导的速度，可减小其遭雷击概率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种高压输电线路的接地系统的接线图；

图2为图1的接线原理图；

其中：1为换位段，2为耐张杆塔，3为接地杆塔，4为光纤复合架空地线，5为避雷线，6为导弧间隙。

具体实施方式

参照图1、图2，为本实用新型的一种高压输电线路的接地系统的接线图，该系统为最小系统(即具有一个换位段1)，主要包括：一个耐张杆塔2，位于耐张杆塔2两侧的两个接地杆塔3，以及平行布置在耐张杆塔2、接地杆塔3顶部的避雷线5和光纤复合架空地线(OPGW)4。将避雷线5和光纤复合架空地线5在耐张杆塔2上相互换位，并且光纤复合架空地线4通过绝缘弧间隙6固定在耐张杆塔上，光纤复合架空地线在位于耐张杆塔两侧的两个接地杆塔上分别接地。同时，耐张杆塔2与位于其两侧的两个接地杆塔3的距离相等，利用同一换位段内不同位置地线上感应电压相位的差异，使得换位后OPGW上电压降到最低，从而达到最大限度减小电流，降低损耗的目的。

上述小系统可以一直延展下去构成一个高压输电线路的大系统，只要保证在大系统中，任意具有换位功能的耐张杆塔与两侧的具有接地功能的接地塔的距离尽可能相等。同时，为了进一步扩充系统，耐张杆塔与位于其两侧的两个接地杆塔之间设置其他只起支撑作用的其他支撑杆塔，此时光纤复合架空地线通过绝缘弧间隙固定在支撑杆塔上，最好是以具有换位功能的耐张杆塔为中心对称分布。

发明人经试验和计算，耐张杆塔两侧的OPGW段上的感应电压向量的夹角一般在140°左右，换位后OPGW电压降为换位前的33％，感应电流亦降低为原来的33％，损耗降为原来的10.9％。该系统所需成本较低，损耗降低显著，同时，经试验验证能有效降低山区等微地形OPGW遭雷击概率，值得在工程上广泛运用。