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輸電線路接地網(wǎng)存在的問題及改造措施
發(fā)布時間：2020-07-02 瀏覽次數(shù)：5634次
輸電線路接地網(wǎng)存在的問題及改造措施
張?jiān)贫?，蒲曉?/span>
(武漢大學(xué))
[摘 要] 早期設(shè)計(jì)的輸電線路接地網(wǎng)，由于設(shè)計(jì)及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，接地體材料大多采用扁鋼，不耐腐蝕，加上高土壤電阻率地區(qū)接地體面積過小，是造成高壓輸電線路投運(yùn)后發(fā)生雷擊事故的主要原因。因此，接地體的截面積應(yīng)符合sJD8—29《規(guī)程》要求，引下線截面積應(yīng)為接地體截面積的1．4倍，引下線要進(jìn)行涂瀝青漆防腐處理，并實(shí)行“雙接地”；水平和垂直接地體埋深宜增至0．8 m，且最好使用高效膨潤土防腐降阻劑，以降低接地電阻和提高防腐蝕性能。
[關(guān)鍵詞] 輸電線路 接地網(wǎng) 改造
當(dāng)雷擊桿塔或避雷線時，雷電流經(jīng)過桿塔、接地網(wǎng)流人大地，從而保護(hù)電力線不被雷擊。因此，接地網(wǎng)的好壞直接影響到防雷效果。
近年來，許多高壓輸電線路都曾出現(xiàn)過雷電繞擊、反擊、線路跳閘的事故，特別是一些運(yùn)行多年或經(jīng)過高土壤電阻率地區(qū)的輸電線路更是頻頻發(fā)生事故。其主要原因是由于接地電阻過大，接地網(wǎng)存在問題。因此探討高壓輸電線路桿塔接地網(wǎng)的問題，提出相應(yīng)的改造措施十分必要。
1 接地網(wǎng)存在問題的原因分析
1.1 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理
接地網(wǎng)設(shè)計(jì)不盡合理。我國20世紀(jì)七八十年代的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低，接地網(wǎng)大多利用扁鋼作為接地體材料，不耐腐蝕，加上高土壤電阻率地區(qū)接地體面積過小，接地電阻過大，是造成高壓輸電線路投運(yùn)后發(fā)生雷擊事故的主要原因。
1.2 施工不達(dá)工程要求
高壓輸電線路施工線長面廣，各處土壤、地質(zhì)環(huán)境又不相同，加上施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，又缺乏必要的監(jiān)督，造成接地體埋深不夠，有的甚至部分裸露；回填土未達(dá)要求，填土后又未夯實(shí)；接地引下線與接地網(wǎng)及接地網(wǎng)與接地網(wǎng)之間焊接未達(dá)標(biāo)等，使得接地電阻過大，腐蝕嚴(yán)重，有的甚至斷開，不能很好泄流。
1.3 接地網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重
接地網(wǎng)發(fā)生腐蝕后，通常呈現(xiàn)局部腐蝕狀態(tài)，接地網(wǎng)碳鋼材料變脆、起層、松散，甚至?xí)霈F(xiàn)多處斷裂，特別是埋設(shè)在酸堿性較強(qiáng)土壤中的接地體，腐蝕更是嚴(yán)重。在開挖檢查中發(fā)現(xiàn)所有被銹蝕的接地網(wǎng)，其銹蝕最嚴(yán)重的部位是在接地引下線、垂直接地體入土處至水平接地體彎曲處，有的接地引下線競被銹斷。受腐蝕的接地網(wǎng)，其導(dǎo)電性能大大降低，接地電阻增大。
2 改造方案
2.1 合理的設(shè)計(jì)
2.1.1 接地引下線
接地引下線是連接桿塔與接地體的連線，其通過的電流是系統(tǒng)接地的全部電流，所以引下線截面應(yīng)大于接地網(wǎng)用材的截面積，按工程要求兩者可取1.4:1。對于高土壤電阻率地區(qū)，可采用2根引下線分別接到縱橫交叉的接地帶上，且引下線與接地體必須按規(guī)范要求焊接牢固。
2.1.2 接地體
根據(jù)SJD8-29《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，接地體截面積的計(jì)算公式為：
對于土壤電阻率較高地區(qū)，接地體面積應(yīng)適當(dāng)增大，有的還要加裝垂直接地體，以增強(qiáng)泄流能力，增強(qiáng)可靠性。
2.2 施工要達(dá)標(biāo)
2.2.1 接地網(wǎng)的埋設(shè)
淺層土壤中含有各種雜質(zhì)和化合物，是產(chǎn)生濃差電勢的根源。如接地體埋設(shè)于此層土壤中，濃差電勢將會使接地體較快腐蝕。
深層土壤較為純凈，所含雜質(zhì)較小，且接地體埋深加大，接地電阻的季節(jié)性變化系數(shù)變小。為延長接地網(wǎng)壽命，建議加大接地網(wǎng)埋設(shè)深度，將水平及垂直接地體距地面的埋深增至0.8m。另外接地體的回填土應(yīng)不含雜質(zhì)，且每填土30 cm應(yīng)夯實(shí)一次。
2.2.2 接地網(wǎng)的焊接
在進(jìn)行接地網(wǎng)焊接時，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定，焊接長度應(yīng)足夠，且應(yīng)兩邊施焊，嚴(yán)禁點(diǎn)焊。有T接或十字焊接時應(yīng)加以扁鐵。
2.3 接地網(wǎng)的防腐措施
輸電線路接地網(wǎng)腐蝕問題直接影響線路的防雷效果，威脅線路的安全運(yùn)行，因此，在改造時必須采取有效的防腐措施。
2.3.1 合理的利用舊地網(wǎng)
對于腐蝕不嚴(yán)重的接地網(wǎng)，可以利用原接地網(wǎng)進(jìn)行改造，即做一部分新接地網(wǎng)，且新舊接地網(wǎng)要多點(diǎn)連接。這樣既可以有效地利用舊接地網(wǎng)，又可節(jié)約人力，物力，達(dá)到事半功倍的效果。
2.3.2 重新鋪設(shè)新地網(wǎng)
對于腐蝕嚴(yán)重的地網(wǎng)必須改造，重新鋪設(shè)，同時要采取防腐措施。
(1)為有效降低接地電阻，防止接地網(wǎng)腐蝕，在接地網(wǎng)改造時，要使用高效膨潤土防腐降阻劑，以降低接地電阻和提高防腐蝕性能。特別是對接地引下線應(yīng)采用此措施。
(2)對桿塔接地最好采用2根接地引下線與地網(wǎng)的不同點(diǎn)可靠地焊接，即實(shí)行“雙接地”。焊口的長度應(yīng)大于圓鋼直徑的6倍，并應(yīng)對焊口刷防銹漆。
(3)對接地引下線，即從地面人土處到水平接地體要進(jìn)行涂瀝青漆處理，以避免濃差電勢引起的電化學(xué)腐蝕。
(4)對腐蝕特別嚴(yán)重的粘土、黃土環(huán)境，應(yīng)采用“金屬防腐”技術(shù)，如對接地引下線，應(yīng)進(jìn)行鍍鋅鎳處理，或采用加入稀土元素的圓鋼作為接地體和接地引下線。
2.4 合理使用降阻劑
為降低高土壤電阻率地區(qū)的接地電阻值，可以考慮使用降阻劑，但必須十分慎重。可選用物理型CC系列降阻劑，該降阻劑時效長、無腐蝕，且降阻劑本身具有很強(qiáng)的滲透性，降阻效果明顯。使用時應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)要求，確保降阻效果。
3 注意檢查與維護(hù)
(1)定期巡視檢查桿塔的接地引下線是否完好，如被破壞應(yīng)及時修復(fù)，并定期進(jìn)行防腐處理。(2)定期檢查接地螺栓是否生銹，與接地體的連接是否完好，螺絲是否松動，應(yīng)保證與接地線有可靠的電氣接觸。(3)檢查接地裝置是否遭到外力破壞，是否被雨水沖刷露出地面，并每隔3年開挖檢查其腐蝕情況。(4)每年冬季土壤干燥時，要測量接地裝置的接地電阻是否超標(biāo)，如超標(biāo)應(yīng)及時改造。(5)每隔5年，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)接地短路電流的變化和接地體的銹蝕情況，校核一次接地線和接地體的短路電流熱穩(wěn)定是否滿足要求，如不能滿足要求應(yīng)及時改造。
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