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摘要:输电线路的稳定性起到了非常重要的作用,关系着整个电力系统的运行安全可靠性。输电线路杆塔接地施工质量,是整个工程项目施工建设的重点,对电力系统的运行影响较大。倘若输电线路杆塔的接地施工出现了问题,则对整个线路的后期运作产生的影响不可估计。本文就当前输电线路杆塔接地施工过程中的常见问题进行分析,并提出了提出一些相关的解决措施,希望对电力行业的相关人员起到参考借鉴作用。
关键词:输电线路;接地装置;降阻
从当前电力系统运行现状来看,因输电线路杆塔接地问题而引发的线路故障问题屡见不鲜,尤其在雷雨天气情况下,事故发生率更高,严重影响了电力系统的安全运行,不利于电力行业的可持续发展。究其原因,主要是因为输电线路的接地电阻偏高,不符合接地装置设计及施工等方面的相关要求,因而引发了杆塔接地问题。
1.输电线路杆塔接地常见问题
1.1接地网设计问题
从接地网设计角度出发,其存在的问题主要包括四个方面:(1)没有选择合理的接地型式。比如,高土壤环境中的接地电阻偏大,而接地体面积不足。(2)在雷电较为活跃的区域,杆塔接地电阻设计取值过大,容易产生过电压、电流。(3)没有充分考虑耐腐蚀因素的影响,加之土壤电阻率取值不精准,致使接地体被腐蚀,产生断裂现象,雷电流无法导泄。(4)接地方式选择与实际需求不相符。实践中可以看到,由于输电线路途经地域相对比较开阔,而且杆塔埋设的地形、地质条件也不尽相同,目前接地设备主要采用的是放射方式,因此设计方案与实际情况不相符的现象较为普遍。
1.2接地体施工不良
在输电线路杆塔施工过程中,接地型式设计与现场实际状况存在着较大的差异性,同时,还存在着施工人员责任心不强,监理单位、人员的监督管理力度不足,以致于回填土、实际需求之间不相符。同时接地体埋入深度不够,致使接地体与接地引下线的焊接与施工规范存在一定的差距,促使接地电阻值偏大。
1.3接地引下线接触不良
在恶劣的自然环境条件下,杆塔接地设备容易发生电化学反应,进行造成严重的腐蚀。具体而言,在接地体中往往存在某些金属组织与金属化学成分,当金属表面膜遭到破坏时,极其容易产生腐蚀微电池,当接地体连接材料质量不满足实际要求时,通常会出现接地设备受到严重腐蚀等现象。由此可知,当接地引下线地下部分的土质不均匀、或者接地体埋深不足时,均可导致严重的腐蚀,并且大大降低了接地体导电性能,进而导致接地电阻明显偏高。
1.4接地装置连接不规范
对于接地装置连接而言,其不规范现象主要表现在两个方面:(1)钢筋混凝土杆避雷线支架,不能确保接地引下线与导线横担电气连接的安全性与可靠性。(2)引下线设置不符合实际要求,通常用杆塔爬梯来替换,接地装置连接不规范时,易增大接地电阻。
2.输电线路杆塔接地解决措施
基于以上对当前输电线路杆塔接地施工过程中存在的问题、成因分析,笔者认为要想有效解决上述问题,确保输电线路杆塔施工质量,可从以下几个方面着手:
2.1提高输电线路杆塔接地装置防腐性
考虑到接地装置的使用寿命和腐蚀因素产生的影响,笔者建议必须要采取防腐措施来提高接地装置的耐腐蚀性。具体而言,主要表现在四个方面:(1)就腐蚀性较强地区而言,比如,低洼或者水田等区域,应当适当增大杆塔接地装置的截面积,在引下线与连接板焊接后,应当及时对其进行热镀锌处理。(2)在施工过程中,要保证接地体焊接质量,避免假焊、虚焊等现象的发生,控制接地体搭接长度。对于焊接位置而言,应当利用油漆进行涂抹,以起到防反腐的作用。(3)控制开挖位置回填土施工质量,保证回填土质的均匀性,关注夯实程度。一般而言,每此填至30cm左右时,即对其进行夯实,从根本上确保接地体与回填土接触的紧密性,尽可能地增加接地网埋设深度。(4)在施工中要,对材料进行维修,比如针对引下线来讲,每隔2年左右需对其地下部分0.3m区段施以防腐处理。
2.2保证接地装置型式
在工程施工过程中,通常杆塔接地装置采用的是多根水平放射线形式,实际选型时应结合工况,尽可能保证接地装置型式设计的科学合理性,以此来有效降低高土坡电阻率,减少土地占用面积。例如,当处于耕地区域时,基于土壤电阻率较低基础上,其接地装置型式可以运用水平接地体联合垂直接地体方式。当工程土壤电阻率较高,在一定条件限制下,可采用连续伸长接地体方式。具体来讲,顺着线路方向埋设1~2根接地线,随之与下一基塔接地装置进行连接,有助于降低杆塔电阻。
2.3保证输电线路杆塔接地质量
输电线路杆塔接地施工过程中,接地装置改造是非常常见的现象,主要是针对隐蔽工程实施的。在接地装置改造过程中,要对整个施工过程进行监控,必要时构建监理机制,按照相关规范来确定施工质量,如加强巡视等。通常来讲,接地沟槽开挖、接地装置敷设、接地体设计等过程均要予以实时监控,有利于保证焊接工艺质量。同时,每一个具体的施工环节都要严格按照规范和要求进行施工操作,并且控制在施工建材的质量,加强质量检验,以此来提高杆塔接地装置的应用寿命。
2.4合理利用降阻剂
对于土壤电阻率相对较高的地区而言,如果是中小型杆塔接地装置,则可使用降阻剂来有效降低杆塔接地电阻值。需要强调的是降阻剂应用效果虽然比较显著,但是实际应用过程中也存在着一些问题与不足。比如,降阻剂很容易对接地体造成腐蚀,而且本身也存在着长效性问题,所以实践中应当合理应用降阻剂。通常情况下,在降阻剂选择时,必须要注意三个方面:一是降阻剂自身电阻率要低,二是降阻剂稳定性、长效性、渗透性与环保性均良好,三是应用方面应该要比较便利。
2.5合理使用接地模块
要想使高土壤电阻率区域的接地电阻满足工程实际要求,建议采用接地模块,即石墨粉中掺入适量的金属氧化物和粘合剂,在添水拌匀后将其注入到模具之中,对其进行干燥处理后即完成脱模。在模块中,由于预埋了圆钢、扁铁或掺入了金属网,因此接地模块机械强度高。石墨抗老化性、稳定性、耐腐蚀性与导电性优越,且吸湿性与保湿性良好,外界因素影响不大,可保证接地电阻值的稳定,尽可能地降低接地装置工频接地电阻。
2.6强化接地装置的运行维护
首先,对接地杆塔接地引下线进行定期的巡视和检查,以确保接地装置连接正常。将连接螺栓松动等故障进行排除,并更换生锈螺栓,保证接触电阻的稳定。在对接地体进行检查中,要防止外力的破坏,注意雨水冲刷,避免接地体被冲刷出地面。其次,要定期检查接地体锈蚀状况,对开挖情况进行严格的检查。同时,还要综合考虑接地短路电流变化,对一次接地线进行全面检查,对接地体短路电流热稳定性进行分析,及时消除不良因素和影响。在此过程中,需及时、全面地记录接地装置测量数据信息,把控接地装置运行状态,保证输电线路运行正常。
3.结束语
综上所述,输电线路杆塔接地施工过程中会受到诸多因素的影响,难免会出现一些问题与不足。针对当前接地网设计中的问题、接地体与接地引下线腐蚀问题,在充分考虑接地体敷设施工、实际要求的基础上,不断创新和改进施工技术和管理模式。同时,还要不断提高输电线路杆塔接地装置防腐性,保证接地装置型式选择的合理性与接地装置施工质量,合理利用降阻剂与接地模块,强化接地装置的运行维护,这样才能保证输电线路运行的安全可靠性,才能确保我国电力建设事业的可持续发展。
参考文献
[1]温予博.输电线路杆塔接地问题分析及对策[J].技术与市场.2013.
[2]李碧君.高压输电线路杆塔接地装置腐蚀分析[J].中国城市经济.2010.
[3]杨新强.浅析输电线路杆塔接地装置[J].科技创新导报.2011.
关键词:输电线路;接地装置;降阻
从当前电力系统运行现状来看,因输电线路杆塔接地问题而引发的线路故障问题屡见不鲜,尤其在雷雨天气情况下,事故发生率更高,严重影响了电力系统的安全运行,不利于电力行业的可持续发展。究其原因,主要是因为输电线路的接地电阻偏高,不符合接地装置设计及施工等方面的相关要求,因而引发了杆塔接地问题。
1.输电线路杆塔接地常见问题
1.1接地网设计问题
从接地网设计角度出发,其存在的问题主要包括四个方面:(1)没有选择合理的接地型式。比如,高土壤环境中的接地电阻偏大,而接地体面积不足。(2)在雷电较为活跃的区域,杆塔接地电阻设计取值过大,容易产生过电压、电流。(3)没有充分考虑耐腐蚀因素的影响,加之土壤电阻率取值不精准,致使接地体被腐蚀,产生断裂现象,雷电流无法导泄。(4)接地方式选择与实际需求不相符。实践中可以看到,由于输电线路途经地域相对比较开阔,而且杆塔埋设的地形、地质条件也不尽相同,目前接地设备主要采用的是放射方式,因此设计方案与实际情况不相符的现象较为普遍。
1.2接地体施工不良
在输电线路杆塔施工过程中,接地型式设计与现场实际状况存在着较大的差异性,同时,还存在着施工人员责任心不强,监理单位、人员的监督管理力度不足,以致于回填土、实际需求之间不相符。同时接地体埋入深度不够,致使接地体与接地引下线的焊接与施工规范存在一定的差距,促使接地电阻值偏大。
1.3接地引下线接触不良
在恶劣的自然环境条件下,杆塔接地设备容易发生电化学反应,进行造成严重的腐蚀。具体而言,在接地体中往往存在某些金属组织与金属化学成分,当金属表面膜遭到破坏时,极其容易产生腐蚀微电池,当接地体连接材料质量不满足实际要求时,通常会出现接地设备受到严重腐蚀等现象。由此可知,当接地引下线地下部分的土质不均匀、或者接地体埋深不足时,均可导致严重的腐蚀,并且大大降低了接地体导电性能,进而导致接地电阻明显偏高。
1.4接地装置连接不规范
对于接地装置连接而言,其不规范现象主要表现在两个方面:(1)钢筋混凝土杆避雷线支架,不能确保接地引下线与导线横担电气连接的安全性与可靠性。(2)引下线设置不符合实际要求,通常用杆塔爬梯来替换,接地装置连接不规范时,易增大接地电阻。
2.输电线路杆塔接地解决措施
基于以上对当前输电线路杆塔接地施工过程中存在的问题、成因分析,笔者认为要想有效解决上述问题,确保输电线路杆塔施工质量,可从以下几个方面着手:
2.1提高输电线路杆塔接地装置防腐性
考虑到接地装置的使用寿命和腐蚀因素产生的影响,笔者建议必须要采取防腐措施来提高接地装置的耐腐蚀性。具体而言,主要表现在四个方面:(1)就腐蚀性较强地区而言,比如,低洼或者水田等区域,应当适当增大杆塔接地装置的截面积,在引下线与连接板焊接后,应当及时对其进行热镀锌处理。(2)在施工过程中,要保证接地体焊接质量,避免假焊、虚焊等现象的发生,控制接地体搭接长度。对于焊接位置而言,应当利用油漆进行涂抹,以起到防反腐的作用。(3)控制开挖位置回填土施工质量,保证回填土质的均匀性,关注夯实程度。一般而言,每此填至30cm左右时,即对其进行夯实,从根本上确保接地体与回填土接触的紧密性,尽可能地增加接地网埋设深度。(4)在施工中要,对材料进行维修,比如针对引下线来讲,每隔2年左右需对其地下部分0.3m区段施以防腐处理。
2.2保证接地装置型式
在工程施工过程中,通常杆塔接地装置采用的是多根水平放射线形式,实际选型时应结合工况,尽可能保证接地装置型式设计的科学合理性,以此来有效降低高土坡电阻率,减少土地占用面积。例如,当处于耕地区域时,基于土壤电阻率较低基础上,其接地装置型式可以运用水平接地体联合垂直接地体方式。当工程土壤电阻率较高,在一定条件限制下,可采用连续伸长接地体方式。具体来讲,顺着线路方向埋设1~2根接地线,随之与下一基塔接地装置进行连接,有助于降低杆塔电阻。
2.3保证输电线路杆塔接地质量
输电线路杆塔接地施工过程中,接地装置改造是非常常见的现象,主要是针对隐蔽工程实施的。在接地装置改造过程中,要对整个施工过程进行监控,必要时构建监理机制,按照相关规范来确定施工质量,如加强巡视等。通常来讲,接地沟槽开挖、接地装置敷设、接地体设计等过程均要予以实时监控,有利于保证焊接工艺质量。同时,每一个具体的施工环节都要严格按照规范和要求进行施工操作,并且控制在施工建材的质量,加强质量检验,以此来提高杆塔接地装置的应用寿命。
2.4合理利用降阻剂
对于土壤电阻率相对较高的地区而言,如果是中小型杆塔接地装置,则可使用降阻剂来有效降低杆塔接地电阻值。需要强调的是降阻剂应用效果虽然比较显著,但是实际应用过程中也存在着一些问题与不足。比如,降阻剂很容易对接地体造成腐蚀,而且本身也存在着长效性问题,所以实践中应当合理应用降阻剂。通常情况下,在降阻剂选择时,必须要注意三个方面:一是降阻剂自身电阻率要低,二是降阻剂稳定性、长效性、渗透性与环保性均良好,三是应用方面应该要比较便利。
2.5合理使用接地模块
要想使高土壤电阻率区域的接地电阻满足工程实际要求,建议采用接地模块,即石墨粉中掺入适量的金属氧化物和粘合剂,在添水拌匀后将其注入到模具之中,对其进行干燥处理后即完成脱模。在模块中,由于预埋了圆钢、扁铁或掺入了金属网,因此接地模块机械强度高。石墨抗老化性、稳定性、耐腐蚀性与导电性优越,且吸湿性与保湿性良好,外界因素影响不大,可保证接地电阻值的稳定,尽可能地降低接地装置工频接地电阻。
2.6强化接地装置的运行维护
首先,对接地杆塔接地引下线进行定期的巡视和检查,以确保接地装置连接正常。将连接螺栓松动等故障进行排除,并更换生锈螺栓,保证接触电阻的稳定。在对接地体进行检查中,要防止外力的破坏,注意雨水冲刷,避免接地体被冲刷出地面。其次,要定期检查接地体锈蚀状况,对开挖情况进行严格的检查。同时,还要综合考虑接地短路电流变化,对一次接地线进行全面检查,对接地体短路电流热稳定性进行分析,及时消除不良因素和影响。在此过程中,需及时、全面地记录接地装置测量数据信息,把控接地装置运行状态,保证输电线路运行正常。
3.结束语
综上所述,输电线路杆塔接地施工过程中会受到诸多因素的影响,难免会出现一些问题与不足。针对当前接地网设计中的问题、接地体与接地引下线腐蚀问题,在充分考虑接地体敷设施工、实际要求的基础上,不断创新和改进施工技术和管理模式。同时,还要不断提高输电线路杆塔接地装置防腐性,保证接地装置型式选择的合理性与接地装置施工质量,合理利用降阻剂与接地模块,强化接地装置的运行维护,这样才能保证输电线路运行的安全可靠性,才能确保我国电力建设事业的可持续发展。
参考文献
[1]温予博.输电线路杆塔接地问题分析及对策[J].技术与市场.2013.
[2]李碧君.高压输电线路杆塔接地装置腐蚀分析[J].中国城市经济.2010.
[3]杨新强.浅析输电线路杆塔接地装置[J].科技创新导报.2011.