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摘 要:通过对雷击输电线路的杆塔设备进行分析,可知接地装置是输电线路故障发生率的重要影响因素,所以探究输电线路杆塔的接地问题,对现实生活有重要意义。本文针对目前输电线路杆塔的接地问题,对存在于接地装置中的问题进行研究,并且有针对性的提出解决措施以及装置的维护方案。
关键词:输电线路杆塔,接地问题,对策
【分类号】:F426.6
一、引言
输电线路杆塔作为架空输电线路的主要支撑结构,其材质大多都是钢材或钢筋混凝土。在设计输电线路时要求杆塔逐基直接接地,不同土壤对接地电阻的要求也不同,这也是输电线路的防雷措施。若输电线路杆塔接地不良,就不能将雷电及时导入大地,频繁的雷击导致绝缘子损坏,线路安全稳定运行受到严重影响。
二、雷电的危害
输配电线路杆塔的接地电阻对输配电线的防雷产生很重要的作用,也会影响到输配电线路的耐雷水平。山区的地形复杂,交通不便,给施工带来很大困扰,以至于出现杆塔电阻普遍过,个别地区勘测失灵等现象。线路投入使用之后,特别是在春夏这样雷电多发的季节,市场发生电闸跳闸事故。而这些事故基本上都是雷电造成的。山区地域地理位置特殊,很大程度上阻碍了输配电线的维修,因此,当务之急就是对输配电线杆塔接地方式进行改良与创新,降低雷电的危害。
三、接地电阻的作用
增强线路抗雷水平,降低线路雷击跳闸率,有效的方法之一就是降低输配电线路杆塔的接地电阻,这对提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性有重大意义。由于山区受到地理位置问题和经济问题的制约,输配线路杆塔只是采用常规方式,很难根据实际情况进行设计。但常规方法达不到电力系统对杆塔接地电阻的技术要求,这就需要创新与改良原有的输配线路方式。输配电线路塔杆接地装置的主要作用就是将击到输电线路的雷电通过避雷线引入到大地,使雷电对线路和人身造成的危害降低到最小。由此可见杆塔接地装置的接地电阻可谓重中之重,接地电阻值越小,雷击对线路造成的危害就越小。受到冲击电流的影响,冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻,土壤性质、冲击流性质和装置的几何形态等因素都会影响冲击接地电阻值,所以时常把工频电阻值设为设计依照。
四、常用接地方法分析
为降低接地电阻,一般情况下采用放射法埋设钢筋,不过这种方法仅适用于土壤接地电阻率条件比较好的条件下,对于土壤接地电阻率过高或者石头较多的地方就不合适。当增加水平接地物的长度,电感的轻度会增大,冲击系数也会随之增大,但当接地物的长度到达极限时,长度就不会影响到冲击接地电阻。
五、输电线路杆塔接地装置的常见问题
5.1、接地网设计存在问题
设计过程主要会出现三种问题:第一,接地型式不合理,在高土壤电阻率地区,接地电阻与接地体的面积没有按照合适的比率安置。第二,杆塔接地电阻在一些雷电活动频繁地区的设计值过大。第三,对一些像水田、低洼地带或者化工厂附近等这种高腐蚀性的土壤,忽视了耐腐蚀的因素,最终因接地体受腐蚀后断裂无法将雷电流排导。
5.2、接地体敷设施工不符合有关要求
输电线路的实际施工当中,实际情况与接地型式的设计有很多不同,所以一定要结合施工现场的实际情况对计划进行调整,但在许多工程中由于施工人员责任心不强,监理单位对他们的监督力度也不足,因此施工阶段可能存在一系列问题,比如回填土与要求不符、接地体埋深不足、接地引下线与接地体之间以及接地体之间的焊接与设计要求与施工规范不符等,最终导致接地电阻值较大。
5.3、接地引下线与接地体的腐蚀问题
接地装置在恶劣的环境下容易发生电化学腐蚀的现象。导致这种现象发生的原因就是受到腐蚀微电池与腐蚀宏电池的共同作用。因为接地体中含有金属化学成分及金属组织,这些金属的表面膜受到破坏或者物理状态不均匀就会形成腐蚀微电池。通常接地体选择的材料质量的不合格会导致这种现象的发生,而腐蚀宏电池则受接地体所埋设土质结构以及土壤渗透率等因素的影响,形成氧浓电池和盐分浓差电池等。所以,接地引下线的地下部分土质不均匀,或者接地体埋土深度不同,都可能出现腐蚀现象,使接地体的导电性能降低,接地电阻增加。
5.4、接地装置连接不规范
接地装置连接不规范主要包括以下几个种:(1)钢筋混凝土杆避雷线支架难以保证导线横担与接地引下线电气连接的可靠性。(2)用杆塔爬梯来替代专门的引下线。(3)不能保证接地装置连接点安装的规范性,而且出现锈蚀现象会引发接触电阻过大等现象。
六、提高输电线路杆塔接地可靠性的策略
6.1、提高接地装置的防腐性
接地装置的寿命与杆塔结构中的其他部件从理论上讲是相同的,不过腐蚀现象会使接地装置的运行寿命大大的缩短,所以采取防腐措施来延长接地装置的耐腐蚀性是当务之急。具体包括以下几个方面:(1)对于像水田、低洼地带或者化工厂这些腐蚀性较强的地区,就要增大地网中接地体的截面积,最好选择16的圆钢,在焊接好引下线与连接板之后要做好热镀锌处理。(2)施工过程中要重视控制接地体的焊接质量,杜绝假焊或虚焊等现象的发生,准确保证接地体的搭接长度,要对焊接位置做好防腐处理,比如涂刷油漆等措施。(3)要对开挖位置的回填工作质量严格把控,确保回填土质的均匀性,每回填30 cm,都要夯实一次,保证回填土与接地体紧密接触,尽量加深接地网的埋设深度,因为接地体的埋深会直接影响到其耐腐蚀性。(4)施工过程对相关材料进行细致保护,例如圆钢的镀锌层或者氧化膜保护层等;2~3年定期对引下线地下部分0.3 m的区段做一次防腐处理。
6.2、提高接地装置型式选择的合理性
杆塔接地装置在实际工程中普遍采用多根水平放射线的型式,如果能够根据工程的实际情况保证接地装置型式设计的合理,可以有效降低高土坡电阻率,并缩小占用土地面积。像水田或耕地这种电阻率较低的土壤,接地装置的型式就可以采用水平接地体结合垂直接地体的方式;如果工程开展在土壤电阻率较高的地区,或受到某些因素的限制,可以采用连续伸长接地体方案,就是沿线路埋设1~2根接地线,然后与下一基塔的接地装置连接,借助这种方法连接几条基杆塔接地,可以有效的降低高土坡电阻率地区的杆塔电阻。
6.3、保证接地装置改造施工的质量管理
输电线路杆塔工程中改造接地装置是很常见的,而且改造对象通常作为隐蔽工程进行施工。所以要特别注重接地装置改造施工的质量管理,要严格监控整个施工过程,必要时可以引入监理机制,根据有关规定如通过旁站、巡视以及平行检验等多种质量管理形式确保有效进行施工质量管理。以开挖接地沟槽为基础,然后下一步进行敷设接地装置、连接接地体,直到实施防腐措施、焊接工艺质量管理及重要结构部位的检查等。都要保证每个环节严格按照图纸设计、规范要求实施。另外,因为工程材料的质量能够决定接地装置的使用寿命,所以要严格检验入场的工程材料。
七、結束语
对于提高输电线路杆塔接地性能方面,仍然还有设计不合理、施工不达标等问题的困扰,因而使得输电线路运行质量受到影响,雷击引发的安全性事故也时常发生,更难以保障整个电力系统运行的可靠性、安全性以及稳定性。完善输电线路杆塔接地措施,是各方工作人员的重点关注以及当务之急。
参考文献
[1] 陈翔.广西110kV送电线路杆塔接地装置分析[J].红水河.2012(06)
[2] 苏秀兰,凌欢,何俊豪,张兴志,马强.输电线路杆塔接地设计[J].电气技术.2012(11)
[3] 刘晓岑,母国辉.35kV输电线路杆塔接地存在的问题及改造措施的探讨[J].电源技术应用.2012(10)
[4] 姚庆梅,张天亮,李冰,许夫明,牟洵.输电线路杆塔接地电阻在线监测仪的设计[J].微计算机信息.2012(10)
关键词:输电线路杆塔,接地问题,对策
【分类号】:F426.6
一、引言
输电线路杆塔作为架空输电线路的主要支撑结构,其材质大多都是钢材或钢筋混凝土。在设计输电线路时要求杆塔逐基直接接地,不同土壤对接地电阻的要求也不同,这也是输电线路的防雷措施。若输电线路杆塔接地不良,就不能将雷电及时导入大地,频繁的雷击导致绝缘子损坏,线路安全稳定运行受到严重影响。
二、雷电的危害
输配电线路杆塔的接地电阻对输配电线的防雷产生很重要的作用,也会影响到输配电线路的耐雷水平。山区的地形复杂,交通不便,给施工带来很大困扰,以至于出现杆塔电阻普遍过,个别地区勘测失灵等现象。线路投入使用之后,特别是在春夏这样雷电多发的季节,市场发生电闸跳闸事故。而这些事故基本上都是雷电造成的。山区地域地理位置特殊,很大程度上阻碍了输配电线的维修,因此,当务之急就是对输配电线杆塔接地方式进行改良与创新,降低雷电的危害。
三、接地电阻的作用
增强线路抗雷水平,降低线路雷击跳闸率,有效的方法之一就是降低输配电线路杆塔的接地电阻,这对提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性有重大意义。由于山区受到地理位置问题和经济问题的制约,输配线路杆塔只是采用常规方式,很难根据实际情况进行设计。但常规方法达不到电力系统对杆塔接地电阻的技术要求,这就需要创新与改良原有的输配线路方式。输配电线路塔杆接地装置的主要作用就是将击到输电线路的雷电通过避雷线引入到大地,使雷电对线路和人身造成的危害降低到最小。由此可见杆塔接地装置的接地电阻可谓重中之重,接地电阻值越小,雷击对线路造成的危害就越小。受到冲击电流的影响,冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻,土壤性质、冲击流性质和装置的几何形态等因素都会影响冲击接地电阻值,所以时常把工频电阻值设为设计依照。
四、常用接地方法分析
为降低接地电阻,一般情况下采用放射法埋设钢筋,不过这种方法仅适用于土壤接地电阻率条件比较好的条件下,对于土壤接地电阻率过高或者石头较多的地方就不合适。当增加水平接地物的长度,电感的轻度会增大,冲击系数也会随之增大,但当接地物的长度到达极限时,长度就不会影响到冲击接地电阻。
五、输电线路杆塔接地装置的常见问题
5.1、接地网设计存在问题
设计过程主要会出现三种问题:第一,接地型式不合理,在高土壤电阻率地区,接地电阻与接地体的面积没有按照合适的比率安置。第二,杆塔接地电阻在一些雷电活动频繁地区的设计值过大。第三,对一些像水田、低洼地带或者化工厂附近等这种高腐蚀性的土壤,忽视了耐腐蚀的因素,最终因接地体受腐蚀后断裂无法将雷电流排导。
5.2、接地体敷设施工不符合有关要求
输电线路的实际施工当中,实际情况与接地型式的设计有很多不同,所以一定要结合施工现场的实际情况对计划进行调整,但在许多工程中由于施工人员责任心不强,监理单位对他们的监督力度也不足,因此施工阶段可能存在一系列问题,比如回填土与要求不符、接地体埋深不足、接地引下线与接地体之间以及接地体之间的焊接与设计要求与施工规范不符等,最终导致接地电阻值较大。
5.3、接地引下线与接地体的腐蚀问题
接地装置在恶劣的环境下容易发生电化学腐蚀的现象。导致这种现象发生的原因就是受到腐蚀微电池与腐蚀宏电池的共同作用。因为接地体中含有金属化学成分及金属组织,这些金属的表面膜受到破坏或者物理状态不均匀就会形成腐蚀微电池。通常接地体选择的材料质量的不合格会导致这种现象的发生,而腐蚀宏电池则受接地体所埋设土质结构以及土壤渗透率等因素的影响,形成氧浓电池和盐分浓差电池等。所以,接地引下线的地下部分土质不均匀,或者接地体埋土深度不同,都可能出现腐蚀现象,使接地体的导电性能降低,接地电阻增加。
5.4、接地装置连接不规范
接地装置连接不规范主要包括以下几个种:(1)钢筋混凝土杆避雷线支架难以保证导线横担与接地引下线电气连接的可靠性。(2)用杆塔爬梯来替代专门的引下线。(3)不能保证接地装置连接点安装的规范性,而且出现锈蚀现象会引发接触电阻过大等现象。
六、提高输电线路杆塔接地可靠性的策略
6.1、提高接地装置的防腐性
接地装置的寿命与杆塔结构中的其他部件从理论上讲是相同的,不过腐蚀现象会使接地装置的运行寿命大大的缩短,所以采取防腐措施来延长接地装置的耐腐蚀性是当务之急。具体包括以下几个方面:(1)对于像水田、低洼地带或者化工厂这些腐蚀性较强的地区,就要增大地网中接地体的截面积,最好选择16的圆钢,在焊接好引下线与连接板之后要做好热镀锌处理。(2)施工过程中要重视控制接地体的焊接质量,杜绝假焊或虚焊等现象的发生,准确保证接地体的搭接长度,要对焊接位置做好防腐处理,比如涂刷油漆等措施。(3)要对开挖位置的回填工作质量严格把控,确保回填土质的均匀性,每回填30 cm,都要夯实一次,保证回填土与接地体紧密接触,尽量加深接地网的埋设深度,因为接地体的埋深会直接影响到其耐腐蚀性。(4)施工过程对相关材料进行细致保护,例如圆钢的镀锌层或者氧化膜保护层等;2~3年定期对引下线地下部分0.3 m的区段做一次防腐处理。
6.2、提高接地装置型式选择的合理性
杆塔接地装置在实际工程中普遍采用多根水平放射线的型式,如果能够根据工程的实际情况保证接地装置型式设计的合理,可以有效降低高土坡电阻率,并缩小占用土地面积。像水田或耕地这种电阻率较低的土壤,接地装置的型式就可以采用水平接地体结合垂直接地体的方式;如果工程开展在土壤电阻率较高的地区,或受到某些因素的限制,可以采用连续伸长接地体方案,就是沿线路埋设1~2根接地线,然后与下一基塔的接地装置连接,借助这种方法连接几条基杆塔接地,可以有效的降低高土坡电阻率地区的杆塔电阻。
6.3、保证接地装置改造施工的质量管理
输电线路杆塔工程中改造接地装置是很常见的,而且改造对象通常作为隐蔽工程进行施工。所以要特别注重接地装置改造施工的质量管理,要严格监控整个施工过程,必要时可以引入监理机制,根据有关规定如通过旁站、巡视以及平行检验等多种质量管理形式确保有效进行施工质量管理。以开挖接地沟槽为基础,然后下一步进行敷设接地装置、连接接地体,直到实施防腐措施、焊接工艺质量管理及重要结构部位的检查等。都要保证每个环节严格按照图纸设计、规范要求实施。另外,因为工程材料的质量能够决定接地装置的使用寿命,所以要严格检验入场的工程材料。
七、結束语
对于提高输电线路杆塔接地性能方面,仍然还有设计不合理、施工不达标等问题的困扰,因而使得输电线路运行质量受到影响,雷击引发的安全性事故也时常发生,更难以保障整个电力系统运行的可靠性、安全性以及稳定性。完善输电线路杆塔接地措施,是各方工作人员的重点关注以及当务之急。
参考文献
[1] 陈翔.广西110kV送电线路杆塔接地装置分析[J].红水河.2012(06)
[2] 苏秀兰,凌欢,何俊豪,张兴志,马强.输电线路杆塔接地设计[J].电气技术.2012(11)
[3] 刘晓岑,母国辉.35kV输电线路杆塔接地存在的问题及改造措施的探讨[J].电源技术应用.2012(10)
[4] 姚庆梅,张天亮,李冰,许夫明,牟洵.输电线路杆塔接地电阻在线监测仪的设计[J].微计算机信息.2012(10)