[发明专利]组合式复合材料杆塔防雷优化设计方法有效
| 申请号： | 201410708546.2 | 申请日： | 2014-11-28 |
| 公开（公告）号： | CN104392055A | 公开（公告）日： | 2015-03-04 |
| 发明（设计）人： | 陈家宏;赵淳;谷山强;万启发;苏杰;雷梦飞;任华;梁文勇;卢泽军 | 申请（专利权）人： | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人： | 潘杰;李满 |
| 地址： | 430074 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 组合式 复合材料 杆塔 防雷 优化 设计 方法 | ||
技术领域
本发明涉及输电线路防雷技术领域，具体地指一种组合式复合材料杆塔防雷优化设计方法。
背景技术
伴随着电网规模的迅速扩大，电力建设消耗越来越多的土地和钢铁等资源。长期以来，输电线路中广泛使用的铁塔，质量重，运输和组装不便都大大增加了线路的建设成本和运维成本。复合材料具有电绝缘性好、强度高、耐腐蚀、环境友好等诸多优点，采用复合材料制成塔头，可以改善塔头电磁场分布，大大提升绝缘性能。以复合材料替代钢材，可以缩减输电线路走廊宽度，减少钢材使用量。
复合材料具有多方面的优点，制成的杆塔与普通铁塔有较大不同，耐雷性能与杆塔几何结构密切相关。现有的组合式复合材料杆塔的设计结构一般是趋于保守的设计思路，即优先考虑保证耐雷性能，但是在这种情况下，杆塔结构尺寸不够合理，增加复合材料的用量，从而增加线路建设成本。
参考文献：中华人民共和国电力行业标准《DL/T620 1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；
《110kV输电线路复合材料杆塔特性试验研究》胡毅，刘庭,刘凯,邓世聪,李汉明,胡广生高电压技术2011年第37卷第4期；
《基于连续先导的线路绝缘闪络判据的研究》肖萍，汪沨，黄福勇，周卫华，王国利，熊静雯，安义，电网技术2012年36卷第11期；
《基于ATP-EMTP的杆塔接地体冲击接地电阻计算模型》徐伟，刘浔，黄伟超，电力建设2010年第31卷第5期；
参考文献：李晓岚、尹小根、余仁山、何俊佳《基于改进电气几何模型的绕击跳闸率的计算》期刊《高电压技术》2006年32卷第3期
发明内容
本发明的目的就是要提供一种组合式复合材料杆塔防雷优化设计方法，本方法通过迭代的手段不断改进复合材料杆塔的几何结构，从而提高复合材料杆塔在保证耐雷性能的前提下的技术经济性。
为实现此目的，本发明所设计的组合式复合材料杆塔防雷优化设计方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：从组合式复合材料杆塔的典型设计图中获取组合式复合材料杆塔的地线横担的长度lg、地线横担的半径rA、第一相导线到接地引下线的空气间隙距离D1、第二相导线到接地引下线的空气间隙距离D2、第三相导线到接地引下线的空气间隙距离D3、地线横担至上层导线横担垂直间距h1、上层导线横担至下层导线横担的垂直间距h2、钢管杆的高度h3、第一相导线到同侧地线横担上地线的距离l1、第一相导线到同侧的第三相导线的距离l2，查询参考文献《DL/T620 1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》获得上述典型组合式复合材料杆塔的复合材料冲击闪络特性参数、空气冲击闪络特性参数，查询参考文献《DL/T620 1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》获得接地引下线单位长度电感值L0；
步骤2：通过如下公式1计算地线横担的波阻抗ZA；
其中，rA为地线横担的半径，hA为地线横担的高度，即hA＝h1+h2+h3；
通过如下公式2计算钢管杆的波阻抗ZT；
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