输电线路杆塔接地问题分析及对策

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年9月27期   作者:樊灵凯 曾鹏 李诗清 薛飞杨
[导读] 本文首先简要分析了输电线路杆塔接地存在的问题,研究了输电线路杆塔接地问题的对策,以供参考。
        樊灵凯  曾鹏  李诗清  薛飞杨
        中国电建集团河南工程有限公司  河南 郑州 450001

        摘要:本文首先简要分析了输电线路杆塔接地存在的问题,研究了输电线路杆塔接地问题的对策,以供参考。
        关键词:输电线路;杆塔接地;对策分析

        引言:输电线路实际运行中,经常会出现“雷击跳闸”的情况,给输电线路整体的稳定安全运行造成一定不良影响,杆塔接地装置的建设能够在一定程度上加强输电线路对于雷击的抵抗能力。但针对输电线路杆塔进行接地处理时,通常存在接地网设计问题、接地体敷设施工未达要求等不足,导致杆塔接地较大的电阻,运行维护需要投入高昂成本,对其实际的运行效益造成一定影响。因此,应做好杆塔接地相关问题的分析工作。
一、输电线路杆塔接地问题分析
(一)接地网设计问题
        设计输电线路杆塔接地时,工作人员没有对接地所采用分段形式和工程施工地点电阻率加以充分考虑,导致接地电阻和接地体面积时常发生不对应的情况,一定程度上加大了后续接地体实际运行中电阻较高情况的出现几率。
(二)接地体敷设施工未达要求
        输电线路具体施工中,所设计的接地形式和具体情况差别相对偏大,需要在具体施工中根据工程施工的实际情况加以调整,然而部分工作人员责任意识不足,相关工程监理单位没有做好自身本职工作,工程施工中出现回填土和工程要求不相契合,接地引下线和接地体及其接地体相互之间的焊接和工程设计规定不相契合的情况,导致接地电阻值相对偏大[1]。另外,由于施工不规范,破坏接地引下线镀锌层,导致接地引下线腐蚀,运行寿命变短。
(三)接地引下线与接地体腐蚀
        因为杆塔接地装置所处的运行环境通常较为恶劣,长期运行中极为容易出现空气腐蚀、土壤腐蚀、电化学腐蚀等接地装置腐蚀情况,加之一些接地体所选用的工程材料质量没有达到工程施工标准,或是内部存在部分金属元素,而土壤是由固、液、气三相物质构成的电解质,空气中的氧气扩散到土壤中,土壤中的部分氧气溶解在水中,与接地引下线构成一个氧化还原电池,给接地装置的导电性造成一定不良影响。
二、输电线路杆塔接地问题的对策
(一)优化接地设计
        具体设计输电线路杆塔接地装置时,工作人员需要根据工程施工的情况,将减小土地使用面积和高土坡电阻率,针对接地装置形式加以科学选用。例如,对于土壤实际电阻率相对偏低的水田和耕地等地方,应使水平和垂直接地装置之间能够有效结合。在工程施工地点土壤电阻率相对偏低的地方,工作人员需要顺沿线路对一根或是两根接地线进行埋深处理,接下来和后面的杆塔接地装置进行连接。采用对接地装置进行连续伸长的方式,能够有效规避高土坡电阻率地区杆塔电阻不在标准范围内情况的发生。确立出相应的杆塔接地装置后,工作人员需要由动热稳定性、电磁特点以及防腐蚀性等众多方面针对杆塔接地装置所使用的工程材料加以科学分析,同时根据工程施工的具体要求,选用合理的杆塔接地材料种类。例如,新型石墨接地材料具备比较良好的动热稳定性和电磁特点,同时后续维护成本投入较小,使用寿命相对较长,能够合理减少输电线路接地工程成本的投入。

若是采用铜包钢接地材料,相对较为低廉,但针对铜覆盖层相关加工工艺的要求相对更加严格,同时这种材料会加快接地装置周围其它金属材料管道的腐蚀。所以,针对地下存在很多金属管道的工程施工地点,需要尽量规避采用铜包钢及其相似材料。
(二)改善施工方法
        首先,水平外延接地网。对接地网射线进行延长,不仅能够使工频接地电阻得到有效降低,同时能够减小冲击接地电阻。例如,在杆塔周边存在水源时,可以对水源加以充分运用,将接地极布设在岸边或是水底位置,这样会更加有助于雷击电流的导入;其次,利用深埋式接地极。若是杆塔周边地下深处的位置存在一些金属矿体,并且地下水源比较丰富时,可以采用深埋式接地极。采取接地通道外设的方式。针对不通的接地通道杆塔,能够采取由杆顶部位置到根部位置敷设扁钢的方式,当作外设接地通道,实现对接地网与地线的架空和导通,如此可以使接地电阻得到有效降低。最后,做好相关监管工作。应针对工程施工整体过程实施监管,保证接地体的埋入的具体深度、实际长度、回填土量以及焊接质量等众多方面都与工程施工要求相契合,确保工程施工更加具有规范性。
(三)提高接地装置防腐性
        由理论层面入手分析,杆塔接地装置实际运行年限和杆塔结构其它部件之间需要保持一致性。但因为受到腐蚀性的影响,往往会在一定程度上减少杆塔接地装置的实际使用寿命[2]。所以,施工单位需要将接地装置所具有的耐腐蚀性当作主要目标,编制更加科学合理的防腐蚀方案。例如,针对具有较强腐蚀性的化工厂、水田以及低洼地点,施工单位需要尽可能加大接地装置的横截面积,同时选用16圆钢当作重要接地框架,并采用热镀锌的方法,确保连接板和引下线之间连接良好的稳定性。焊接施工过程中,施工单位需要将确保接地装置长度作为前提条件,使用油漆等工程材料,在焊接的地方进行均匀涂刷,如此可以收获更加良好的防腐蚀效果。另外,工程竣工之后,施工单位需要将氧化膜保护层和刚镀锌层等材料质量的控制当作重点,2-3年的时间内针对引下线地下330mm区段实施相关的防腐加固,完成防腐加固处理后,值得注意的是,每结束30cm的回填操作之后,便需要执行一次夯实操作。借助于分层回填夯实的方式,能够确保接地装置和回填土的密切接触,有效规避回填土和基地装置之间存在的缝隙进入空气,造成腐蚀情况的出现。在土壤腐蚀较强或土壤电阻率较大时,埋设地网的过程中,可以考虑移填腐蚀性较小的土壤,或使用性能优良的高效防腐降阻剂。
(四)加强接地装置的运行维护
        首先,每隔一定时期就要检查接地体接和地杆塔的接地引下线,因为雨水冲刷、耕地机械破坏,导致接地装置变型、损坏,因此实际运行中需要对接地体加以关注。同时确保接地连接板和每个接地装置内相关部件之间可以正常连接,对连接螺栓松动的情况加以排除,第一时间内对发生锈蚀的螺栓进行更换,其次,抽样检查接地体发生腐蚀的情况,应采用开挖的方式进行检查,同时根据电网接地短路电流发生改变的情况,检查一次接地体和接地线短路电流所具有的热稳定性,第一时间内针对没有达到工程施工相关要求的部件实施改造处理。
        结束语:综上所述,输电线路杆塔接地过程中依然存在诸多不足,要想使这些问题得到有效解决,可以采取优化接地设计、改善施工方法、提高接地装置防腐性以及加强接地装置的运行维护等相关措施,唯有如此才能延长接地装置的实际使用年限,确保输电线路的安全稳定运行。
参考文献:
[1]温舒博.输电线路杆塔接地问题分析及对策[J].技术与市场,2013,20(05):152+154.
[2]金寿星.输电线路杆塔接地问题分析及对策[J].大众用电,2009(06):27-28.
[3]胡元潮,李腾,安韵竹,高晓晶,周蠡,姜志鹏.输电线路杆塔分布式辅助接地网散流与结构优化研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2020,42(05):88-94.
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