架空輸電線路地線融冰改造工程實(shí)踐

趙斌 吳鋼 楊明偉

摘要：2008年初，大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害造成貴州、湖南、廣東、云南、廣西和江西等區(qū)域架空輸電線路倒塔、斷線，引發(fā)大面積、長(zhǎng)時(shí)間供電中斷，嚴(yán)重影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年初發(fā)生的低溫雨雪冰凍災(zāi)害，共造成110kV～500kV線路共有8381 基桿、塔傾倒及損壞。如此大范圍的電力設(shè)施損壞，主要原因是由于線路覆冰后荷載嚴(yán)重超過(guò)了桿塔、地線、金具等承載力極限使用條件。目前，針對(duì)已投運(yùn)線路進(jìn)行“融冰改造”是提升架空輸電線路防冰抗冰能力較為經(jīng)濟(jì)、有效的手段之一。

關(guān)鍵詞：架空線路、融冰、改造、工程實(shí)踐

引言：本人參與了多條次線路地線融冰改造，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)覆冰架空輸電線路運(yùn)維與檢修，現(xiàn)將架空地線融冰改造施工及運(yùn)行過(guò)程中遇到一些實(shí)際問(wèn)題及采取的處理方式簡(jiǎn)介如下，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)相關(guān)工程提供工程實(shí)踐參考。

電氣間隙是融冰功能可靠的必要條件

（一）放電間隙距離不足或短接是影響融冰成功的常見(jiàn)因素

架空輸電線路在具備地線融冰能力并不影響其防雷功能的情況下，仍保留放電間隙。常規(guī)“棒板式”放電間隙，采用螺栓連接固定于絕緣子兩端，在覆冰及風(fēng)的長(zhǎng)期作用下螺栓松動(dòng)現(xiàn)象頻發(fā)，間隙棒、棒扭轉(zhuǎn)造成間隙短接或距離過(guò)小，是造成融冰不成功的常見(jiàn)因素。因此，基于現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題已研發(fā)出具備防扭功能的固定距離式放電間隙。在選用放電間隙固定距離時(shí)，需根據(jù)融冰線路長(zhǎng)度驗(yàn)算防雷所需，從而向生產(chǎn)廠家定制所需放電間隙。驗(yàn)收階段要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)定，逐一檢查安裝情況并測(cè)量間隙距離，確保融冰功能可靠性。

各位置引線與桿塔間距離容易被忽視

架空地線融冰改造不可避免需制作耐張塔地線跳線、接線裝置引線、接地刀閘引線等必要引線。為便于施工安裝及降低工程成本，多采用裸鋁絞線，因其在桿塔上布置長(zhǎng)度大，引線與桿塔間距離易發(fā)生安裝工藝不滿足設(shè)計(jì)距離的情況，從而造成融冰失敗。因此，在施工階段、驗(yàn)收階段需著重關(guān)注耐張塔跳線對(duì)地線橫擔(dān)及塔身、接線裝置引線及接地刀閘引線與塔身各部位的距離控制，同時(shí)可采用絕緣導(dǎo)線代替鋁絞線，以防上下桿塔時(shí)誤碰造成感應(yīng)電傷人。另，制作耐張塔跳線時(shí)考慮風(fēng)偏因素，必要時(shí)加裝支撐絕緣子。

二、異種金屬間電化學(xué)腐蝕是保證地線長(zhǎng)期安全運(yùn)行的必要條件

二十世紀(jì)后期，我國(guó)建設(shè)的架空輸電線路普通多采用GJ-80、GJ-100等型號(hào)鍍鋅鋼絞線，因其造價(jià)低、加工及施工工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為普遍。在500kV施賢工程在90%以上區(qū)段均采用鍍鋅鋼絞線，造融冰改造過(guò)程中需在耐張塔位通過(guò)跳線搭接方式繞過(guò)塔頭實(shí)現(xiàn)電流接通。在不斷開(kāi)原地線的情況，采用C型線夾壓接連接方式。經(jīng)過(guò)3-5年的運(yùn)行多次出現(xiàn)地線掉落事件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地線斷點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)C型線夾為鋁制材料與鍍鋅鋼絞線連接處出現(xiàn)較明顯銹蝕現(xiàn)象，與C型線夾壓接范圍外地線表層差別明顯（圖一）。

兩種不同活潑性質(zhì)的金屬相互接觸，在運(yùn)行感應(yīng)電流、融冰直流電流的作用下，加快了異種金屬間電化學(xué)腐蝕效率。

為此，在條件允許的情況下，建議優(yōu)先采用將鍍鋅鋼絞線更換為導(dǎo)電性能更好的鋁包鋼絞線方式。此方案因改造需在融冰段全線重新展放地線，工程范圍大、投資高。如更換地線難度較大，可采用“加長(zhǎng)型帶凸臺(tái)”（圖二）的導(dǎo)流線夾并配合相應(yīng)金具補(bǔ)償斷線損失的地線長(zhǎng)度，在保證不降低地線耐張壓接管握力的情況下，為鋁管與導(dǎo)流線夾之間異種金屬接觸電化學(xué)腐蝕預(yù)留足夠的腐蝕裕度。

三、光纜融冰中溫升控制是保證光纜運(yùn)行安全的關(guān)鍵

OPGW光纜在線路施工中，需考慮流經(jīng)接續(xù)盒的電流對(duì)OPGW光纜的溫升影響。常規(guī)做法是在接續(xù)盒出口處加裝并溝線夾以減少流經(jīng)接續(xù)盒內(nèi)部的融冰電流。OPGW光纜外層多為鋁包鋼材料，若仍采用鐵質(zhì)并溝線夾將會(huì)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，通電情況下因電阻升高導(dǎo)致異常溫升，嚴(yán)重情況下會(huì)造成光纖受損。因此，在選擇并溝線夾時(shí)需避免異種金屬接觸的情況，建議采用鋁制并溝線夾或預(yù)絞絲引流金具。

四、地線融冰改造中新技術(shù)的應(yīng)用

（一）自動(dòng)融冰接線裝置的應(yīng)用大幅度提升接線效率

覆冰季節(jié)，融冰工作不分晝夜?，F(xiàn)場(chǎng)接線作業(yè)安全及作業(yè)效率是影響融冰工作成效的重要因素。自動(dòng)融冰接線裝置避免人工登塔高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提升線路現(xiàn)場(chǎng)融冰接線效率顯著。尤其是夜間融冰，其效果更佳突出。

地線融冰溫度及電流監(jiān)測(cè)是線路運(yùn)行安全的重要保障

直流融冰跨度大，沿線逐基布置融冰觀測(cè)手段難以實(shí)現(xiàn)，尤其是夜間融冰其觀測(cè)難度更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)。地線融冰溫度及電流監(jiān)測(cè)裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)融冰地線的溫度及通流情況，避免溫升過(guò)高發(fā)生地線斷落事件。對(duì)于OPGW光纜的溫升監(jiān)測(cè)，及時(shí)控制電流值及時(shí)長(zhǎng)，更是保證光纜運(yùn)行安全的重要手段。

地線融冰故障測(cè)距裝置精準(zhǔn)定位故障

一般地線融冰均跨越幾十上百公里，一旦發(fā)生融冰失敗，需及時(shí)排除故障。精準(zhǔn)的故障測(cè)距，為運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，提升故障排除效率，保證后續(xù)融冰工作順利開(kāi)展，保證架空輸電線路運(yùn)行安全。

結(jié)束語(yǔ)：

新線路工程建設(shè)選線應(yīng)極力避開(kāi)易覆冰區(qū)域，從根本上杜絕線路覆冰故障，保障線路運(yùn)行安全。本文僅針對(duì)老舊線路融冰改造剔除淺顯建議，望同行專家批評(píng)指正，不勝感激。

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輸電線路鋼結(jié)構(gòu)腐蝕安全評(píng)估導(dǎo)則DL/T 2055-2019

作者簡(jiǎn)介

趙斌（1987.1.6），性別：男;籍貫：吉林伊通;民族：滿;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：架空輸電線路運(yùn)行與維護(hù);