專利名稱：交流特高壓的光纖復合架空地線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交流特高壓的光纖復合架空地線(OPGW)，具體來說，涉及一種分段絕緣的交流特高壓光纖復合架空地線。
背景技術(shù)：
地線是高壓、超高壓和特高壓輸電線路最基本的防雷措施，它可以防止雷直擊輸電線路；可通過對雷電流的分流作用和對導線的耦合作用降低塔頂電位、減小線路絕緣上的電壓，從而降低雷電故障率。如圖1所示，目前國內(nèi)特高壓、超高壓輸電線路工程地線多為一根普通地線1、 OPGff 2，其中，普通地線采用分段絕緣的運行方式，OPGW采用逐塔接地的運行方式。OPGW逐塔接地的運行方式的缺點為在電磁感應和靜電耦合作用下，加上導線對地線的不平衡和三相負荷的不對稱性，OPGW和大地之間的閉合回路里會有感應電流，產(chǎn)生比較可觀電能損
^^ ο國際上在本世紀50年代初期，就著手對地線絕緣問題進行研究，我國對絕緣地線的研究起步比較晚。目前，我國交流超高壓、特高壓輸電線路工程設(shè)計中，由于考慮到OPGW不僅起到地線分流的作用，而且承擔著傳輸通訊信號的重要任務，因此OPGW均采用逐塔接地的運行方式。該運行方式存在損耗大的缺點。與現(xiàn)有超高壓輸電線路相比，IOOOkV交流特高壓輸電線路具有電壓等級高、輸送容量大等特點，其地線表面場強更高、電能損失將更為嚴重、運行方式更為復雜，所以必須采取合適的運行方式，盡量減少地線電能損失，以保障特高壓線路安全、經(jīng)濟、可靠運行?，F(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案目前，我國交流超高壓、特高壓輸電線路工程設(shè)計中，由于考慮到OPGW不僅地線分流的作用，而且承擔著傳輸通訊信號的重要任務，因此OPGW均采用逐塔接地的運行方式。具體方式見圖1。現(xiàn)有技術(shù)的缺點以往輸電線路工程(包括特高壓、超高壓)設(shè)計中，由于考慮到OPGW不僅地線分流的作用，而且承擔著傳輸通訊信號的重要任務，因此OPGW均采用逐塔接地的運行方式。 該運行方式的缺點在感應電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應電流，產(chǎn)生電能損耗。500kV長300-400km的線路，每年約可損失數(shù)百萬度，而交流特高壓IOOkm長的線路，每年將損失上百萬度電能(該電能損耗與最大電阻損耗小時數(shù)有關(guān))。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題以往輸電線路工程(包括特高壓、超高壓)設(shè)計中，由于考慮到OPGW不僅承擔地線分流的作用，而且承擔著傳輸通訊信號的重要任務，因此OPGW均采用逐塔接地的運行方式。該運行方式的缺點在感應電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應電流，產(chǎn)生電能損耗。500kV電壓等級長300-400km的線路，每年約可損失數(shù)百萬度，而交流特高壓IOOkm長的線路，每年將損失上百萬度電能(該電能損耗與最大電阻損耗小時數(shù)有關(guān))。本實用新型采用OPGW分段絕緣技術(shù)，由于不存在電流通路，因此可以將OPGW 上的電能損耗大大降低。本實用新型的目的本實用新型的一個目的是提供一種裝置，其能夠達到減小OPGW電能損耗的效果。 這對響應低碳環(huán)保、節(jié)能減排、建設(shè)清潔綠色電網(wǎng)有著重大意義。本實用新型依托IOOOkV淮南 上海(皖電東送)特高壓輸變電工程，工程設(shè)計中 OPGW的運行方式是一個重要的設(shè)計環(huán)節(jié)，是保障特高壓輸電線路安全運行的關(guān)鍵問題之
ο本實用新型的技術(shù)方案OPGff分段絕緣的運行方式要求OPGW在一個耐張段中的直線塔上與塔身絕緣，并且在絕緣端(一般在耐張塔上)也要實現(xiàn)光纖外表面的金屬體與塔身的絕緣。同時，OPGff 還要起到在線路發(fā)生短路故障和遭受雷擊時分流的作用，一般通過地線絕緣子上加裝保護間隙的方式來實現(xiàn)。該裝置不僅適用于在交流特高壓輸電線路上實現(xiàn)OPGW分段絕緣，該技術(shù)同樣可以用于超高壓輸電線路上的OPGW分段絕緣。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種交流特高壓的光纖復合架空地線，其特征在于，光纖復合架空地線通過絕緣裝置與塔身絕緣，使得光纖復合架空地線被分段絕緣， 以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護間隙，該保護間隙在所述光纖復合架空地線正常運行時不擊穿，在所述光纖復合架空地線短路或者被雷擊時可靠擊穿，并且在該保護間隙放電時， 光纖上的電壓值不超過光纖的耐受電壓。優(yōu)選地，所述OPGW在懸垂串上設(shè)置所述絕緣裝置。優(yōu)選地，所述OPGW在耐張串上設(shè)置所述絕緣裝置。優(yōu)選地，在所述OPGW中，當耐張段的長度小于一個閾值時，在耐張塔上直接開斷； 當耐張段的長度大于所述閾值時，在該耐張段中間選擇一基直線塔開斷。優(yōu)選地，在所述OPGW中，在耐張串上所述OPGW的光纖通過支撐絕緣裝置引下到達接續(xù)盒，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾接地。本實用新型的技術(shù)效果該裝置技術(shù)可以實現(xiàn)交流特高壓以及超高壓輸電線路上OPGW分段絕緣的運行方式，和傳統(tǒng)的運行方式相比，該發(fā)明裝置能夠大大減小OPGW上的電能損耗。并且，在傳統(tǒng)運行下OPGW常有遭雷擊斷股的情況發(fā)生，若將OPGW同普通地線同樣也分段絕緣起來，則雷電先導對普通地線和OPGW的電場圖形基本類似，則雷擊光纜的概率可以適當降低。因此該發(fā)明是保護OPGW安全可靠運行的一種方式。通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用
4于解釋本實用新型的原理。參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本實用新型，其中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的OPGW逐塔接地的運行方式的示圖。圖2是示出本實用新型的OPGW分段絕緣的運行方式的示圖。圖3是示出本實用新型的OPGW的絕緣裝置以及保護間隔的結(jié)構(gòu)的示圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應當被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。本實用新型要實現(xiàn)交流特高壓OPGW分段絕緣的運行方式，具體方式見圖2。由于 OPGff 12要傳輸通訊信號，因此中間的光纖單元19不能中斷，因此用和普通地線11相同的金具則不能滿足要求。直線塔15上可以通過在懸垂串加裝絕緣子的方式直接實現(xiàn)OPGW 12 與塔身15的絕緣；當耐張段小于一定值時(17)(需通過計算確定)要在耐張塔14上直接開斷，而當耐張段大于該長度時(16)，要從該耐張段中間選擇一基直線塔開斷。此時就要進行光電分離(光纖單元的聯(lián)通和金屬導體的中斷)。同時，OPGW 12還要起到在線路發(fā)生短路故障和遭受雷擊時分流的作用，一般通過地線絕緣子上加裝保護間隙18的方式來實現(xiàn)。 該保護間隙18要滿足以下幾點要求1)正常運行時不擊穿；2)短路或者雷擊時可靠擊穿； 3)在保護間隙放電時，光纖19上的電壓值不能超過其耐受電壓。圖2中，標號13表示接地點，標號14表示耐張塔，標號15表示直線塔。該裝置示意圖見圖3。圖中光纖在被剝離出來后需加裝保護絕緣層。圖3中，標號12是0PGW，標號20是內(nèi)絞線，標號18是保護間隙， 標號19是光纖，標號21表示連接到塔身，標號22表示經(jīng)并溝線夾經(jīng)過中間接續(xù)盒至塔身另一側(cè)。本實用新型是在OPGW耐張串上加裝絕緣子實現(xiàn)OPGW導體部分與鐵塔的絕緣、通過一種特殊的加裝在鐵塔上的絕緣子達到光纖不中斷的目的。該發(fā)明所實現(xiàn)的目的還可以通過以下方法實現(xiàn)懸垂串、耐張串均加裝絕緣子以達到OPGW的導體部分與塔身的絕緣， 在耐張串上OPGW的光纖部分通過支撐絕緣子引下到達接續(xù)盒，接續(xù)盒也具備光電分離的功能，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾達到接地目的(圖3中的標號22)。本實用新型不僅可用于交流特高壓輸電線路，還可以用于其它電壓等級輸電線路。該裝置技術(shù)可以實現(xiàn)交流特高壓以及超高壓輸電線路上OPGW分段絕緣的運行方式，和傳統(tǒng)的運行方式相比，該發(fā)明裝置能夠大大減小OPGW上的電能損耗。并且，在傳統(tǒng)運行下OPGW常有遭雷擊斷股的情況發(fā)生，若將OPGW同普通地線同樣也分段絕緣起來，則雷電先導對普通地線和OPGW的電場圖形基本類似，則雷擊光纜的概率可以適當降低。因此該發(fā)明是保護OPGW安全可靠運行的一種方式。 雖然已經(jīng)通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種交流特高壓的光纖復合架空地線，其特征在于，所述光纖復合架空地線通過絕緣裝置與塔身絕緣，使得所述光纖復合架空地線被分段絕緣，以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護間隙，該保護間隙在所述光纖復合架空地線正常運行時不擊穿，在所述光纖復合架空地線短路或者被雷擊時可靠擊穿，并且在該保護間隙放電時， 光纖上的電壓值不超過光纖的耐受電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖復合架空地線，其特征在于， 所述絕緣裝置被設(shè)置在懸垂串上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖復合架空地線，其特征在于， 所述絕緣裝置被設(shè)置在耐張串上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖復合架空地線，其特征在于， 當耐張段的長度小于一個閾值時，在耐張塔上直接開斷；當耐張段的長度大于所述閾值時，在該耐張段中間選擇的基直線塔開斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖復合架空地線，其特征在于，在耐張串上所述光纖復合架空地線的光纖通過支撐絕緣裝置引下到達接續(xù)盒，在塔身另一側(cè)使用并溝線夾接地。
專利摘要本實用新型公開了一種交流特高壓OPGW。本實用新型解決了如下技術(shù)問題在感應電壓的作用下，在OPGW-鐵塔-大地-鐵塔-OPGW的環(huán)路中就有感應電流，會產(chǎn)生電能損耗的問題。提供了一種交流特高壓的光纖復合架空地線，其特征在于，光纖復合架空地線通過絕緣裝置與塔身絕緣，使得光纖復合架空地線被分段絕緣，以及在所述絕緣裝置上設(shè)置有保護間隙，該保護間隙在所述光纖復合架空地線正常運行時不擊穿，在所述光纖復合架空地線短路或者被雷擊時可靠擊穿，并且在該保護間隙放電時，光纖上的電壓值不超過光纖的耐受電壓。
文檔編號G02B6/48GK202119956SQ201020690198
公開日2012年1月18日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者于剛, 何健, 唐劍, 夏亮, 尹浩柳, 席曉麗, 張國良, 張廣玉, 施亮, 朱永平, 李勇偉, 李奇峰, 李小亭, 李平, 李澄宇, 李翔, 李育兵, 李霞, 楊林, 沈潛, 胡紅春, 趙全江, 郝陽, 馬凌, 黃偉中 申請人:中國電力工程顧問集團東北電力設(shè)計院, 中國電力工程顧問集團中南電力設(shè)計院, 中國電力工程顧問集團公司, 中國電力工程顧問集團華東電力設(shè)計院, 中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院工程有限公司, 中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院, 中國電力工程顧問集團西南電力設(shè)計院, 國家電網(wǎng)公司