[發明專利]降低輸電線路桿塔跨步電壓的接地方法

無效

• 申請號: 201110395553.8
• 申請日: 2011-12-03
• 公開（公告）號: CN102593618A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李景祿;易小飛;廖志華
• 申請（專利權）人: 李景祿;易小飛;廖志華
• 主分類號: H01R4/66
• 分類號: H01R4/66;H01R43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及降低輸電線路桿塔附近跨步電壓以及接觸電壓領域，特指一種可以降低輸電線路桿塔跨步電壓及接觸電壓的接地方法。

背景技術

隨著電網的輸送容量不斷的增大，輸電線路故障時的短路電流也不斷增加。架空輸電線路會在雷擊，各種內過電壓、污閃和鳥室等情況下發生絕緣子接地短路故障，由于土地資源的限制桿塔接地降阻越來越困難，當接地短路電流經接地裝置入大地時，會造成桿塔接地裝置地電位升高，在桿塔相應部位形成危險的跨步電壓以及接觸電壓，若跨步電壓超過某一數值，就會導致人體的觸電事故危及人身安全。有些輸電線路不可避免地要穿越城鎮、工廠、居民區和學校附近等行人密集地區，這樣附近居民的人身安全則存在很大的潛在危害。

本發明專利針對降低輸電線路桿塔附近跨步電壓以及接觸電壓方面有較大的實際應用價值，同時對人身的安全也起到較好的保護作用。

發明內容

[0003]?本發明針對當接地短路電流經接地裝置入地時，輸電線路桿塔接地裝置附近跨步電壓以及接觸電壓過高引起的上述危害，提供一種可以降低輸電線路桿塔接地裝置附近跨步電壓以及接觸電壓，同時也可減小輸電線路接地電阻的一種新的接地均壓方法。

為解決上述當接地短路電流在經接地裝置入地時，輸電線路桿塔桿塔附近跨步電壓以及接觸電壓過高問題，本發明提供一種新的接地均壓方法，它在外圍接地均壓裝置距離地表0.8m處鋪設油氈，增大跨步電壓的允許值，減小流經人體的電流值；桿塔基礎采用立體環狀接地體，既減小了散流電阻，又增大了散流截面，上下配合來解決上述問題。

本發明的技術方案為：

1）立體環狀接地體，采用上層圓柱狀接地體，中層垂直連接體，底部圓環以及圓環結構外圍焊接水平放射極，如圖2所示。

由于上層為圓柱狀結構，為了計算方便，可以簡化為一個規則的圓柱形接地電極來求解，如圖3所示，整個接地裝置添加降阻劑后等效模型示意圖如圖4所示。

設圓柱的高度為????????????????????????????????????????????????，直徑為，經它流入地中的電流為，電極處于均勻無限大的介質中。在近似計算中可忽略端部效應而認為流入地中的電流沿圓柱表面均勻分布，也就是說，沿圓柱高度流散的電流密度為

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根據圖5，不難寫出以圓柱坐標所表示的空間任一點的電位為

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由上式可得出在圓柱形接地電極在空間各個點的電位。為了提高計算精度，還可在假定電流均勻分布的基礎上采用平均電位法，即用導體各點電位的平均值作為導體的電位。令，用變量取代，對變量由零積分到。再用去除，即可得導體的平均電位為

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因此，用平均電位法所得到的電極的接地電阻為

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接地體實際上處于地表下，有一定的埋深，地表面的影響不能忽略。此時地表面成為全空間的平分面，我們把這樣的問題稱為半空間問題。由于在地表面與空氣的分界面上，除電流流入點外，電流密度函數滿足：

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這相當于在地表面的上面有一個與接地裝置關于地表面對稱的電流源，并且充滿電阻率為的媒質。由于電流源是假想的，被稱之為鏡像電流源，這種處理地表面的影響的方法被稱之為鏡像法。

接地裝置的電流場是在充滿電阻率為的媒質的空間中的兩個共軸相對的接地體的電流場的地平線下的一半，如圖6所示。略去復雜的計算和推導過程，并在處理時做相應的簡化，同時參考了一些相關的經驗公式，提出了較為簡約形式的接地電阻計算公式：

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再考慮添加GPF-94高效膨潤土降阻防腐劑的降阻作用，該降阻劑埋入土壤后，可擴散并利用橫向短接地體連接到周圍原狀土層和巖層的裂縫中，起到改善周圍土壤電阻率的作用。根據以往的試驗數據和使用經驗，可用一個降阻系數來表示降阻劑的降阻效果，GPF-94高效膨潤土降阻防腐劑應用于桿塔基礎降阻裝置中降阻系數與降阻劑層厚度(cm)的關系表達式為：

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則使用降阻劑后的接地電阻值為：

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