（锡林郭勒超高压供电局 内蒙古自治区 026000）
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，杆塔接地装置是输电线路中的重要组成部分，在常规运维周期下，输电线路杆塔接地体5～10年就需进行维修改造。在接地体维修和改造过程中，从开挖出的失效接地引下线、接地体来看，其失效形式主要为杆塔接地引下线和接地体严重腐蚀，腐蚀部位主要集中于焊接接头及接头两端30～50cm，实际腐蚀部位长度为60～100cm，此段腐蚀特别严重。一般传统的接地体焊接处防腐措施是在焊接接头和接头两端30～50cm范围内涂环氧富锌漆，而传统的接地体连接方式（焊接）及使用材质是造成腐蚀的主要原因，因此，亟需针对现有接地连接方式进行分析，并提出相应的改善对策，以提高杆塔接地网稳定性，延长检修周期，保证电网的安全运行。
关键词：复合横担；输电线路；塔头间隙
引言
随着我国国民经济的高速发展，土地需求不断增加，土地资源日益稀缺。受城乡规划及线路走廊制约，目前输电线路走廊选择日益困难，走廊清理难度不断增大。有鉴于此，试验复合横担结构代替传统的钢横担结构，不仅能够减小线路走廊宽度、降低走廊清理难度，同时还能降低塔高、节约塔材，从而取得良好的社会效益和经济效益。文章对复合横担在台风多发地区的应用开展研究，对复合横担杆塔进行技术分析，优化杆塔的塔头尺寸设计。
1输电线路杆塔接地装置失效原因分析
1）焊接造成接地圆钢镀锌层表面烧损，降低了接地体防腐蚀性能。采用常规接头搭接焊方法，焊缝长度一般为8～10cm，在焊接过程中，由于焊接时温度较高，导致与圆钢搭焊附近的镀锌层烧损，烧损长度一般为15～30cm。即使焊接后涂刷环氧富锌漆再进行接地体的敷设，接地装置使用寿命也不会超过10年。2）土壤腐蚀接地体。土壤腐蚀的影响因素有土壤透气性、含水量、湿度、电阻率、溶解离子的种类和数量、pH值、氧化还原电位、有机质以及微生物等。土壤与其他腐蚀介质相比，具有多相性、不流动性、不均匀性、时间季节性和地域性等诸多特点，并且由于土壤中微生物和有机质等的存在并参与反应，进一步加剧了土壤腐蚀的复杂性，在接地体长期运行过程中，土壤化学腐蚀、电化学腐蚀以及细菌（微生物）腐蚀等都会不断蚕食接地体。
2复合横担杆塔塔头形式选择
2.1紧缩型杆塔塔头布置方案
为最大限度减少线路走廊，本次研究提出采用“紧缩型布置”，即在横担所对应的塔身处、沿线路方向设置纵向支架，以求在满足“复合材料最小绝缘长度B”的前提下、尽可能减小边导线水平间距。紧缩型杆塔的横担长度由“横担端部金属构件雷电间隙R”控制，低海拔无冰区时两边下横担导线水平间距为15.6m。通过设置纵向支架，在满足将“复合材料最小绝缘长度B”的前提下，可将复合横担部分向线路中心紧缩1.7m左右，故“紧缩型”塔可减小线路走廊约3.4m。
2.2应急组合杆塔的研制
参照国外的应急杆塔塔段结构，再根据国内铝型材生产能力及山区应急抢修的需要，以满足山区快速组立、应急抢修为目标，设计应急组合杆塔并研究适合山区的组立方案。新应急杆塔结构既要考虑铝合金型材的加工方便性，又要保证机械强度，因此根据２２０ｋＶ及以下电压等级架空输电线路的应急抢修需要，设计截面为５１２×５１２的标准塔段，采用６０６１－Ｔ６铝合金挤拉型材进行拼接，结合断续焊接工艺合成。应急杆塔标准塔段合成过程中不采用铆钉铆接，因此可消除铆钉易磨损产生的安全隐患。标准塔段四脚设计有轨道，轨道可用于安装移动式吊装装置时的分段吊装塔段，另外可用作登高作业人员攀爬移动过程的防坠落保护。塔段两端设计有定位连接销的定位连接模块，方便段与段间的连接。
新设计的应急抢修塔的标准塔段委托专业团队进行强度验算，采用３ｍ长的标准塔段进行建模，在模型前后端施加压力载荷为１６６ＭＰａ，即施加３３９０．０５２ｋＮ载荷时，结构的最大等效应力值达到材料的抗拉强度３１０ＭＰａ，结构发生破坏。这个验算值已达到公布的国外等截面结构塔段的载荷强度数值，也满足500ｋＶ架空输电线路应急抢修最大工况的要求。考虑应急杆塔塔段适应多组合、多用途的要求，将拉线挂点设计成多孔型拉线板。它可根据拉线挂点高低位置在两标准塔段间安装，每边有３个拉线孔，方便根据设计要求或现场情况布设临时或长期拉线，保证应急杆塔的可靠稳定。新结构的标准塔段不采用法兰连接，塔段间用定位连接螺栓直接对接固定，两标准塔段间采用４组８个Ｍ１６×２２０螺栓进行定位连接固定，每个角有１组２个螺栓连接固定，保证足够的强度。新应急杆塔考虑能适应更多的地质状况，将应急杆塔的底座设计成拼装结构，基于标准底座可扩展拼接，拼接部件有连接补强度机构；还设计有定位防移位孔，方便临时打入定位钢钎，如图３所示。根据应急抢修的需要，应急杆塔系统可组合成常用的门型抢修塔、单柱耐张型抢修塔、直线上字型抢修塔三种结构塔型。
2.3常规型杆塔塔头布置方案
由于复合横担两端均为金属构件，在塔头设计时，复合横担需满足立面间隙圆、复合材料最小绝缘长度B和横担端部金属构件雷电间隙R等要求，复合横担直线塔的塔头尺寸必须同时符合上述三项控制条件（立面间隙圆、复合材料最小绝缘长度B和横担端部金属构件雷电间隙R），方能满足电气使用要求。
2.4组立步骤
应急抢修杆塔分段组立首先将底座基础找平后放置，将最末端或末两段标准段和底座联接后立起，并用临时拉线固定，临时拉线可用临时地锚锚固。移动式塔上小抱杆安装在标准段的轨道上，提升至一定高度后凭借自锁机构在轨道上锁止。当小抱杆在塔上临时固定后再起吊地面的标准塔段，在地面标准塔段提升位置超过下面对接的塔段时将其转移至下面对接的上方后通过高处人员配合校正，用固定销将两塔段进行固定连接。两塔段连接后通过人工配合或电动升降装置顶升小抱杆至上一塔段的起吊位置，然后起吊地面的新塔段。起吊就位后将两段连接固定，根据应急抢修的需要组合至一定高度。根据应急替代的塔型要求，连接安装横担、斜拉杆等组立成上字型、门型、单相独立型应急杆塔。
结语
输电杆塔暂态分析的研究中，大多都将接地装置等效为一个单一电阻表示，但亟需建立一种暂态电路模型，进而模拟接地装置的冲击特性以及土壤的电离特性，通过“常规型复合横担直线塔”与“紧缩型复合横担直线塔”设计与分析，“紧缩型”较“常规型”路径走廊可减小线路走廊3.4m，因此推荐采用“紧缩型复合横担直线塔”。
参考文献
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