探討配電線路施工中接地裝置施工技術(shù)

潘偉

摘要：接地裝置的主要作用就是將雷擊產(chǎn)生的電流引入到大地之中，對配電線路起到一定的保護(hù)作用，避免發(fā)生觸電問題，所以接地裝置的存在是十分重要的，在施工過程在如果沒有使用高質(zhì)量的接地裝置則很有可能產(chǎn)生安全問題，進(jìn)而引發(fā)一系列的安全施工問題，嚴(yán)重的可能會對工作人員的生命安全進(jìn)行威脅?；诖?，本文從接地裝置設(shè)計(jì)方案，具體輸電線路接地裝置設(shè)計(jì)和如何防雷三個方面闡述了配電線路施工中接地裝置施工技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：輸電線路;接地裝置;防雷

引言：配電線路中的接地裝置主要包括兩種，也就是接地體和相關(guān)的接地線路，在配電網(wǎng)運(yùn)行的過程之中，接地體的良好選擇和接地裝置的規(guī)范施工可以為電力線路的穩(wěn)定安全運(yùn)行提供一定的保證，因此對于配電線路施工中接地裝置施工技術(shù)的研究，對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、接地裝置概述

接地裝置一般由接地裝置和連接引線兩部分構(gòu)成。接地裝置一般由人工接地裝置和自然接地裝置兩部分構(gòu)成，人工接地裝置包括水平輻射式接地裝置、垂直放射連接裝置、封閉環(huán)形連接裝置等，為了有效地減小土壤電阻率，一般還會采用連接模塊等減阻材料。配電線路施工中，接地裝置是輸電線路施工中重要的組成部分，是接電體與連接引下線的統(tǒng)稱，接地裝置中的連接阻力則是指接地裝置的散流阻力、連接引下線電阻和交流阻力的總數(shù)。接地裝置的功能主要是為了確保雷電流安全泄入大地，確保線路上電氣設(shè)備絕緣，降低與線路上通信設(shè)備重合閘率，增加工作安全性和減少因跨步電壓而產(chǎn)生的人身危害，對輸電線路桿塔及接地裝置實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的管理與維修、保證接地裝置完好是減少輸電線路與通信設(shè)備重合閘率的有效舉措。配電線路施工中接地裝置一般由接地體與連接引下線所構(gòu)成，交流輸電線路產(chǎn)生的電壓主要是經(jīng)過桿塔上的接地裝置而泄入大地，也是泄導(dǎo)電壓的主體組成部分，接地裝置的引下線則是指經(jīng)由桿塔上接觸孔與地下接觸射線相交的那段連線，它的主要功能是經(jīng)過桿塔本身（或裝設(shè)的桿塔接觸外引設(shè)備）接通避雷線或者下地轉(zhuǎn)地網(wǎng)，使電壓能經(jīng)過桿塔本身（或裝設(shè)的桿塔接觸外引設(shè)備）、經(jīng)過接地引下線而進(jìn)入到接電網(wǎng)內(nèi)，以便于泄放或產(chǎn)生雷流。

二、輸電線路接地裝置設(shè)計(jì)

（一）接地裝置的改進(jìn)方案

本文將進(jìn)行如下設(shè)計(jì)的改進(jìn)：首先將桿塔基座本體直接接入地下接地系統(tǒng)中，電壓回路直接流經(jīng)桿塔基座后，再接入接地系統(tǒng)。將受電設(shè)備地面的接地引出下線全部材料進(jìn)行埋地設(shè)計(jì)，此時(shí)，將接地線路的全部設(shè)備置于地底，防止產(chǎn)生人員傷亡。在此設(shè)計(jì)方案中，既充分發(fā)揮了桿塔基礎(chǔ)的天然接地功能，也避免了接地引下線時(shí)產(chǎn)生不必要的磨損。

輸電高電壓線路不可避免地要經(jīng)過山地、平地、耕地和城區(qū)等不同地形，輸電線路又經(jīng)常處在變化的大小氣候環(huán)境和復(fù)雜多變的土地自然環(huán)境中，輸電環(huán)境的復(fù)雜使得接地裝置設(shè)計(jì)需要在滿足經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也要保障良好的安全性，這樣便容易導(dǎo)致接地裝置設(shè)計(jì)不合理、缺乏靈活性。本文基于桿塔基礎(chǔ)所處地區(qū)土地體積電阻率從低至高的變化規(guī)律，在充分考慮桿塔作為天然連接載體的基礎(chǔ)上給出了接地裝置設(shè)計(jì)方案，將接地裝置根據(jù)下述的六個過程逐步進(jìn)行延伸展開，并在延伸過程中進(jìn)行進(jìn)一步檢測、校驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)際連接電阻量。

（二）輸電線路接地裝置的具體設(shè)計(jì)

1.接地線路

在工程應(yīng)用和具體操作中，各步驟具體要求如下：

步驟1

采用銅覆鋼用作水平接地裝置，由四個桿塔進(jìn)行內(nèi)部插入式角鐵的方式引出八條銅覆鋼支線，即每部分引出二條支線，其外立桿支線在穿過垂直的連接棒后，與桿塔中心部產(chǎn)生十字相交的水平互聯(lián)。接地裝置設(shè)計(jì)完畢并回填土壤后，測量接地裝置的接地電阻并記錄，如果測量電阻值達(dá)到接地電阻目標(biāo)值，則本桿塔的接地裝置施工完畢，否則，進(jìn)入步驟A2。

步驟2

若在步驟1中測量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟2。在步驟1的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長20m的銅覆鋼，測量接地電阻并記錄。

步驟3

若在步驟2中測量出的接地電流仍等于目標(biāo)值，則使用步驟3。在步驟2的基礎(chǔ)下，在A1，B1，C1，D1這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長20m的銅覆鋼，測量接地電阻并記錄。

步驟4

若在步驟3中測量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟4。在步驟3的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長20m的銅覆鋼，測量接地電阻并記錄。

步驟5

若在步驟4中測量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟5。在步驟4的基礎(chǔ)上，在A1，B1，C1，D1這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長20m的銅覆鋼，測量接地電阻并記錄。

步驟6

如若在步驟5中測量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟6。如圖所示，在步驟5的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長20m的銅覆鋼，測量接地電阻并記錄。

按照以上流程分類逐層擴(kuò)展接地裝置，并及時(shí)檢測連接電阻量，如果檢測值超過連接電流目標(biāo)值，就停止擴(kuò)張，如果不合格則再進(jìn)一步擴(kuò)張。如果在通過以上六個過程的延伸后接地電阻仍無法達(dá)標(biāo)時(shí)，還可以利用繼續(xù)外引水平接地體和垂直接地體再進(jìn)行一些延伸，直到接地電阻合格為止。該設(shè)計(jì)方式可使桿塔接電體設(shè)計(jì)具有很大的靈活性和良好的適應(yīng)性，既可適應(yīng)接地電流降阻要求，又可最大限度節(jié)約連接材料。

三、配電線路施工中接地裝置中的防雷技術(shù)

（一）架設(shè)連接地線

架設(shè)的連接地線實(shí)際上是在桿塔上面再增加了一個接地導(dǎo)線，它不但能夠使電線與地纜之間的耦合效應(yīng)增強(qiáng)，使高壓支柱絕緣子串上的直沖擊電流大量地傳遞到電線上，還能夠?qū)⒅睋衾琢鞲嗟胤至髦拎徑鼦U塔，從而降低了桿塔電位，改善交流輸電線路的耐雷水平，降低雷電反擊跳閘概率。

（二）安裝避雷器

在輸電線保護(hù)路上加裝了避雷器裝置，使避雷裝置與該線的絕緣子串進(jìn)行并聯(lián)，能夠有效防止絕緣子出現(xiàn)沖擊的現(xiàn)象，增加了該線的反擊耐雷水準(zhǔn)。當(dāng)雷流過桿塔時(shí)，因?yàn)楸芾籽b置的設(shè)置使得大部分雷流并不是直接通過復(fù)合懸式絕緣子，而是直接通過避雷裝置進(jìn)入電線，這時(shí)，桿塔與電線中間的電位差減小，避免了絕緣子形成閃電，從而對輸電線路起到較好的防雷效果。

（三）安裝避雷針

避雷針是在輸電線保護(hù)路上使用最為普遍的防直擊雷用具，它通過直接改變雷云先導(dǎo)充放電通道的電場走向，把閃電電流導(dǎo)入避雷針，降低線路的直擊雷數(shù)，從而減少了雷擊重合閘幾率。雖然避雷針能對線路起到一定的雷擊保護(hù)效果，但是它的保護(hù)范圍有限，所以，還要根據(jù)線路自身所處的環(huán)境，適當(dāng)采取其他的防雷措施。

（四）降低桿塔接地電阻

高壓輸電線路防雷的主要做法是通過降低桿塔高度來降低桿塔接地電阻，使得雷擊時(shí)絕緣子承受的電位降低，避免線路絕緣損壞。采用減小桿塔高度來減小桿塔接地電阻也會受到土壤電阻率的影響，但是這種方法僅適合于土壤電阻率比較小的地方，而對于土壤電阻率更多的地方就需要采用其他的辦法來減小接地電阻，在施工上通常采用減阻劑或延長接地極。

（五）安裝自動重合閘裝置

高壓輸電線路上大多發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，永久性故障比例極少。所以，一般在高壓輸電線路上設(shè)置了自動重合閘設(shè)備，在因直擊雷閃電而引起線路跳閘后，線路自動重合一次，在產(chǎn)生瞬間性故障時(shí)會自動重新發(fā)輸電線正常用電，減少線路停電時(shí)間。但是此時(shí)也應(yīng)結(jié)合巡視加強(qiáng)輸電線路檢查，避免留下安全隱患。

（七）降阻的主要措施

在施工用材方面，接地引下線上加裝40×4鍍鋅扁鋼絲，每基桿塔設(shè)置了四條連接引下線，每條引下線直徑約為2.5m，但并非采用熱鍍鋅防腐φ12圓鋼支撐。φ12鍍鋅圓鋼雖然單重輕，市場價(jià)低，但是圓鋼不能與鐵塔直接連接，連接點(diǎn)需補(bǔ)焊一塊扁鐵，且與多條接地體連接時(shí)，不易于多次焊接，長期運(yùn)行易引起脫落。但是扁鐵與鐵塔接地孔連接方便，加工制作程序簡單，與多條接地體連接時(shí)，比較易于焊接，而且與鐵塔接觸面積大，可以保證泄流的熱穩(wěn)定。在施工技術(shù)方面，應(yīng)用深埋復(fù)合接地裝置。首先，該設(shè)備使用了水平和垂直接地體的復(fù)合接地裝置，其連接電流比較易于降到設(shè)計(jì)要求的限值以下，故鋼材用量也最節(jié)約。其次，由于使用了深埋在地基下部的高角鐵，所以接地體埋設(shè)時(shí)使用了基礎(chǔ)基坑土方開挖，以減少射線長度，從而減少了基本土地的挖掘工作量，保護(hù)環(huán)境。對避雷線、避雷器出現(xiàn)斷線、斷股、瓷瓶臟污或破損等情況，應(yīng)上報(bào)檢修計(jì)劃，等待專業(yè)人員處理。

結(jié)束語：文中給出的基于接地裝置和水平、垂直接地體共同發(fā)揮作用的設(shè)計(jì)方式，經(jīng)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)是合理有效的，并可為國外輸電線路接地裝置設(shè)計(jì)提供借鑒。輸電線路防雷接地是維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定性、降低供電故障、提高供電經(jīng)濟(jì)效益的必須條件。對此，各單位要竭力做好防雷接地相關(guān)工作，確保電網(wǎng)運(yùn)行更加可靠。

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