輸電桿塔接地引下線專用螺栓研究

劉 程，孔祥美

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，廣東 汕頭 515000）

在輸電線路中，大部分輸電線路跳閘事故是由雷擊引起的，而較小的接地電阻能夠有效地減少雷擊跳閘事故，提高桿塔的耐雷水平[1-3]。桿塔的接地裝置包括接地體和接地引下線，接地引下線的一端連接于接地體，另一端通過(guò)螺栓與桿塔的固定板連接固定。

接地引下線是系統(tǒng)故障接地電流泄入大地的必經(jīng)通道。接地保護(hù)一般用于輸電線路中性點(diǎn)不直接接地（三相三線制）的供電系統(tǒng)中，用以保證當(dāng)電氣設(shè)備因絕緣損壞而漏電時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地電壓不超過(guò)安全范圍，并保證故障電流及時(shí)泄入大地。因此測(cè)量桿塔的接地電阻阻值對(duì)提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。目前測(cè)量桿塔的接地電阻阻值時(shí)，拆下連接在桿塔和接地引下線之間的螺栓，使接地引下線與桿塔之間斷開(kāi)連接，測(cè)量電阻的儀器連接于接地引下線并測(cè)量接地電阻[4-6]。但有些接地引下線在安裝時(shí)沒(méi)有預(yù)留出足夠的長(zhǎng)度，當(dāng)拆下螺栓檢測(cè)完接地電阻后，無(wú)法再使用螺栓將接地引下線安裝回固定板，有些接地引下線過(guò)于緊繃，拆卸接地引下線時(shí)，接地引下線易彈出傷人，出現(xiàn)危險(xiǎn)。

針對(duì)以上問(wèn)題，本文研發(fā)了輸電桿塔接地引下線專用螺栓，實(shí)現(xiàn)了不拆卸接地引下線即可測(cè)量接地電阻，提升了工作效率，保障了人員安全。

1 運(yùn)行檢修問(wèn)題

輸電線路接地裝置由2 部分組成，分別是接地引下線和接地體，其中接地引下線是指從桿塔塔腿與接地體之間的連接線，它的作用是當(dāng)輸電線路地線遭受雷擊后，地線將雷電流通過(guò)桿塔塔材、接地引下線將雷電流導(dǎo)入大地。輸電線路接地引下線采用直徑16 mm 熱鍍鋅圓鋼制成。

輸電線路發(fā)生雷擊跳閘，以及試驗(yàn)檢修過(guò)程中，須進(jìn)行桿塔接地電阻測(cè)量，進(jìn)行桿塔接地電阻測(cè)量時(shí)須要將接地引下線從輸電桿塔塔腿上拆下，在拆卸過(guò)程中存在以下2個(gè)方面的問(wèn)題：（1）接地引下線與塔腿之間連接緊密，進(jìn)行接地電阻測(cè)量時(shí)，由于接地引下線與桿塔之間沒(méi)有足夠的縫隙進(jìn)行鉗表放置，以及接地引下線材料為圓鋼，硬度高無(wú)法彎曲，導(dǎo)致無(wú)法采用接地鉗表進(jìn)行接地電阻測(cè)量，這時(shí)候須要采用接地?fù)u表進(jìn)行接地電阻測(cè)量。（2）在基礎(chǔ)施工完成進(jìn)行回填土的過(guò)程中，接地引下線由于受到土壓力的作用，使得接地引下線始終承受拉力作用，因此在拆卸接地引下線與桿塔的連接時(shí)非常困難。（3）接地引下線拆卸過(guò)程中，由于有內(nèi)力的存在，在螺栓拆除的瞬間，內(nèi)里釋放，接地引下線瞬間彈出，容易擊傷操作人員。

2 接地電阻測(cè)量

接地電阻大小直接體現(xiàn)了電氣裝置與“地”接觸的良好程度，也反映了接地網(wǎng)的規(guī)模。因此測(cè)量桿塔接地電阻十分必要。具體測(cè)量方法如下：

檢查絕緣手套試驗(yàn)標(biāo)簽、檢查絕緣手套外觀是否完好、進(jìn)行氣密性檢查；進(jìn)行手工具外觀檢查、活動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，擦拭探針表面污垢及銹漬；檢查儀表校驗(yàn)標(biāo)簽及沒(méi)有使用校驗(yàn)過(guò)期儀表，將儀表水平放置后，檢查指針度盤是否指向中心線，否則調(diào)節(jié)“零位調(diào)整器”使測(cè)量?jī)x指針指向中心線；檢查連接線絕緣層良好，無(wú)脫落與龜裂（如果使用線軸或放線板收放線，詳細(xì)檢查可在放線時(shí)進(jìn)行）；核對(duì)線路名稱及桿塔號(hào)；檢查接地引下線與地網(wǎng)連接穩(wěn)固，無(wú)水浸、無(wú)泥埋；防止感應(yīng)電觸電，禁止雷雨天氣進(jìn)行測(cè)量，裝拆接地引下線時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)戴絕緣手套，禁止人員觸及與地?cái)嚅_(kāi)的鐵塔，防止物件打擊，裝拆接地引下線時(shí)，人員應(yīng)站在接地引下線側(cè)面。

布線方向應(yīng)與線路或地下金屬管道垂直，電流極連接線為接地體長(zhǎng)度的4 倍左右，且不短于40 m，連接線盡可能拉直；電壓極連接線為接地體長(zhǎng)度的2.5 倍左右且不短于20 m，連接線拉直；電壓極與電流極引線保持 1 m 以上的距離，引線之間無(wú)交叉；接地棒打入土中的深度不小于接地棒長(zhǎng)度的3/4，且打入深度不小于400 mm，探針與土壤接無(wú)觸松動(dòng)，與土壤接觸良好，電流、電壓極引線與探針連接，3 m 與斷開(kāi)的接地引下線連接，將儀表放于距待測(cè)物1～3 m平坦處，三根引線應(yīng)先接接地端，再接電表端將倍率調(diào)至最大，將表盤讀數(shù)調(diào)至最大，一手扶住轉(zhuǎn)盤并壓住使儀器平穩(wěn)，另一手慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)柄（指針開(kāi)始偏移），同時(shí)旋動(dòng)度盤使指針指向中心線，若度盤的讀數(shù)過(guò)?。ㄐ∮?）不易讀準(zhǔn)確時(shí)， 說(shuō)明倍率倍數(shù)過(guò)大，此時(shí)應(yīng)將倍率置于較小的倍數(shù)， 重新測(cè)量。當(dāng)指針接近于中心線時(shí)，平穩(wěn)加快搖把，加速均勻；用“測(cè)量標(biāo)度盤”的讀數(shù)乘以倍率標(biāo)度， 即為所測(cè)的接地電阻阻值，如圖1所示。

圖1 接地電阻搖表測(cè)量接地電阻

3 制作原理

輸電桿塔接地引下線專用螺栓由螺栓、螺母、絕緣護(hù)套、限位夾4 部分組成。螺栓由不銹鋼材料制成，螺栓上螺紋連接螺母，螺栓的螺桿端部截面直徑由16 mm 漸變減小至10 mm，漸變減小截面直徑可以有效提升螺栓整體的抗彎強(qiáng)度，避免截面突變?cè)斐蓱?yīng)力集中。

絕緣護(hù)套由氧化鋯材料制成，絕緣護(hù)套包裹在螺桿截面直徑漸變處，絕緣護(hù)套外表面與螺桿外表面相平，絕緣護(hù)套右側(cè)端部有少量螺紋，防止拆卸接地引下線后，螺母和接地引下線引流板從絕緣護(hù)套上移出，絕緣護(hù)套其余部分表面無(wú)螺紋，螺母可在絕緣護(hù)套無(wú)螺紋表面滑動(dòng)，絕緣護(hù)套左側(cè)開(kāi)有兩條環(huán)形凹環(huán)，環(huán)形凹環(huán)用于與限位夾連接，環(huán)形凹環(huán)與限位夾連接使用可以有效限制接地引下線引流板回彈，將接地引下線引流板限制在絕緣護(hù)套上，如圖2 所示。

圖2 輸電桿塔接地引下線專用螺栓三位圖

限位夾由上夾體、下夾體、彈簧、連接軸、固定條組成，上夾體、下夾體由塑料材料制成，具有絕緣性，上夾體、下夾體端部凸出且分別向上、下翹起，這種設(shè)計(jì)方式可以使限位夾更容易夾在絕緣護(hù)套的環(huán)形凹環(huán)上，同時(shí)也增大了限制接地引下線引流板的面積。上夾體、下夾體通過(guò)連接軸鉸接而成，彈簧安裝在連接軸上，通過(guò)彈簧的彈松控制限位夾 4 開(kāi)合。固定條分別固定于上夾體、下夾體，固定條與絕緣護(hù)套兩條環(huán)形凹環(huán)對(duì)應(yīng)， 固定條可以卡在環(huán)形凹環(huán)內(nèi)，通過(guò)環(huán)形凹環(huán)與限位夾的固定條連接，可以有效限制接地引下線引流板回彈，將接地引下線引流板限制在絕緣護(hù)套上， 如圖3所示。

圖3 輸電桿塔接地引下線專用螺栓限位夾三位圖

4 使用方式

通過(guò)輸電桿塔接地引下線專用螺栓將接地引下線引流板連接于輸電桿塔塔腿上。正常運(yùn)行時(shí)，將輸電桿塔接地引下線引流板通過(guò)螺栓、螺母連接于輸電桿塔塔腿上。進(jìn)行桿塔接地電阻測(cè)量時(shí)，將螺母通過(guò)螺桿螺紋卸下，卸到絕緣護(hù)套上后，滑到絕緣護(hù)套右側(cè)，由于絕緣護(hù)套右側(cè)螺紋阻擋，螺母不會(huì)卸下，螺母卸下后，將接地引下線引流板移動(dòng)到絕緣護(hù)套上，為了防止接地引下線引流板回彈到螺桿導(dǎo)電部分（即不在絕緣護(hù)套上），通過(guò)限位夾夾住絕緣護(hù)套兩條環(huán)形凹環(huán)，通過(guò)環(huán)形凹環(huán)與限位夾的固定條連接，可以有效限制接地引下線引流板回彈， 將接地引下線引流板限制在絕緣護(hù)套上。

當(dāng)進(jìn)行接地引下線引流板安裝時(shí)，取下限位夾，將接地引下線引流板移到螺桿導(dǎo)電部分，同時(shí)將螺母旋緊，使接地引下線引流板緊貼在桿塔塔腿上。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文研發(fā)的輸電桿塔接地引下線專用螺栓，實(shí)現(xiàn)了不拆卸接地引下線即可測(cè)量接地電阻，避免了拆卸接地引下線時(shí)接地引下線彈出傷人，提高了測(cè)量時(shí)的安全性，也保證了測(cè)量接地電阻后接地引下線能夠再次連接于桿塔的固定板上，減小維修的工作量，提高了工作效率，降低了操作人員的體力消耗，保障了人身安全。

輸電桿塔接地引下線專用螺栓，可以應(yīng)用在所有輸電線路桿塔接地引下線上，因此其應(yīng)用數(shù)量龐大；同時(shí)該研究成果也可在變電、配電等具有接地引下線的部件上，因此其應(yīng)用范圍也較為廣泛。