[发明专利]降低输电线路杆塔跨步电压的接地方法无效

专利信息
申请号: 201110395553.8 申请日: 2011-12-03
公开(公告)号: CN102593618A 公开(公告)日: 2012-07-18
发明(设计)人: 李景禄;易小飞;廖志华 申请(专利权)人: 李景禄;易小飞;廖志华
主分类号: H01R4/66 分类号: H01R4/66;H01R43/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 410076 湖南省长*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 降低 输电 线路 杆塔 跨步 电压 接地 方法
【说明书】:

技术领域

本发明主要涉及降低输电线路杆塔附近跨步电压以及接触电压领域,特指一种可以降低输电线路杆塔跨步电压及接触电压的接地方法。

背景技术

随着电网的输送容量不断的增大,输电线路故障时的短路电流也不断增加。架空输电线路会在雷击,各种内过电压、污闪和鸟室等情况下发生绝缘子接地短路故障,由于土地资源的限制杆塔接地降阻越来越困难,当接地短路电流经接地装置入大地时,会造成杆塔接地装置地电位升高,在杆塔相应部位形成危险的跨步电压以及接触电压,若跨步电压超过某一数值,就会导致人体的触电事故危及人身安全。有些输电线路不可避免地要穿越城镇、工厂、居民区和学校附近等行人密集地区,这样附近居民的人身安全则存在很大的潜在危害。

本发明专利针对降低输电线路杆塔附近跨步电压以及接触电压方面有较大的实际应用价值,同时对人身的安全也起到较好的保护作用。

发明内容

[0003] 本发明针对当接地短路电流经接地装置入地时,输电线路杆塔接地装置附近跨步电压以及接触电压过高引起的上述危害,提供一种可以降低输电线路杆塔接地装置附近跨步电压以及接触电压,同时也可减小输电线路接地电阻的一种新的接地均压方法。

为解决上述当接地短路电流在经接地装置入地时,输电线路杆塔杆塔附近跨步电压以及接触电压过高问题,本发明提供一种新的接地均压方法,它在外围接地均压装置距离地表0.8m处铺设油毡,增大跨步电压的允许值,减小流经人体的电流值;杆塔基础采用立体环状接地体,既减小了散流电阻,又增大了散流截面,上下配合来解决上述问题。

本发明的技术方案为:

1)立体环状接地体,采用上层圆柱状接地体,中层垂直连接体,底部圆环以及圆环结构外围焊接水平放射极,如图2所示。

由于上层为圆柱状结构,为了计算方便,可以简化为一个规则的圆柱形接地电极来求解,如图3所示,整个接地装置添加降阻剂后等效模型示意图如图4所示。

设圆柱的高度为                                                ,直径为,经它流入地中的电流为,电极处于均匀无限大的介质中。在近似计算中可忽略端部效应而认为流入地中的电流沿圆柱表面均匀分布,也就是说,沿圆柱高度流散的电流密度为

                                       

根据图5,不难写出以圆柱坐标所表示的空间任一点的电位为

                       

由上式可得出在圆柱形接地电极在空间各个点的电位。为了提高计算精度,还可在假定电流均匀分布的基础上采用平均电位法,即用导体各点电位的平均值作为导体的电位。令,用变量取代,对变量由零积分到。再用去除,即可得导体的平均电位为

                          

因此,用平均电位法所得到的电极的接地电阻为

                  

接地体实际上处于地表下,有一定的埋深,地表面的影响不能忽略。此时地表面成为全空间的平分面,我们把这样的问题称为半空间问题。由于在地表面与空气的分界面上,除电流流入点外,电流密度函数满足:

                                          

这相当于在地表面的上面有一个与接地装置关于地表面对称的电流源,并且充满电阻率为的媒质。由于电流源是假想的,被称之为镜像电流源,这种处理地表面的影响的方法被称之为镜像法。

接地装置的电流场是在充满电阻率为的媒质的空间中的两个共轴相对的接地体的电流场的地平线下的一半,如图6所示。略去复杂的计算和推导过程,并在处理时做相应的简化,同时参考了一些相关的经验公式,提出了较为简约形式的接地电阻计算公式:

               

再考虑添加GPF-94高效膨润土降阻防腐剂的降阻作用,该降阻剂埋入土壤后,可扩散并利用横向短接地体连接到周围原状土层和岩层的裂缝中,起到改善周围土壤电阻率的作用。根据以往的试验数据和使用经验,可用一个降阻系数来表示降阻剂的降阻效果,GPF-94高效膨润土降阻防腐剂应用于杆塔基础降阻装置中降阻系数与降阻剂层厚度(cm)的关系表达式为:

                    

则使用降阻剂后的接地电阻值为:

               

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