淺淡10KV高壓配電線路鋼管塔接地引下線優化設計

2019-03-30 06:15:44劉景明

科學與技術 2019年4期

劉景明

摘要：隨著城市現代化不斷加速的快速發展，原有的10kV配電網架空線路已經不能適應城市現代化的發展，配電線路大跨越、大檔距及特殊地形越來越多，原有的配電線路桿塔已經不能適用到這一實際情況中，10kV配電線路鋼管塔的應用也就越來越廣。傳統的10kV高壓配電線路鋼管塔往往采用質地偏硬而且不耐腐蝕的圓鋼材料來制作接地引下線，因此導致在現場運用中產生很多不足之處。對此本文展開了相關的探討，準備采用鍍鋅鋼絞線，來改善10kV高壓配電線路安裝使用和維護，以此來增強10kV高壓配電線路接地引下線的實用性能。

關鍵詞：10kV高壓配電線路；接地引下線；優化設計

10kV高壓配電線路鋼管塔的主要接地裝置是接地引下線和接地體。過去普遍使用熱鍍鋅圓鋼來制作接地引下線，在多年使用和運行實施后發現使用該材料存在一些缺陷和不足，下面將對此進行探討。

一、接地引下線傳統運行情況

（一）傳統接地引下線的應用現狀

首先，施工單位往往為了美化接地引下線的制作工藝，而把圓鋼原有的階梯狀緊貼著鋼管塔折成梯形，這就大大違反了制作接地引下線的規定即接地引下線應該短而直，并且在使用折彎機彎折圓鋼時常常會對接地引下線的鍍鋅層造成損傷，從而加快了接地引下線的銹蝕程度。

其次，接地引下線最易發生銹蝕狀況的部位是在地表以及地面以下30cm左右的地方，這部分在使用圓鋼時會因為年久失修而發生銹蝕和折斷情況，這就會導致引導雷電流進行疏散的通道發生中斷，從而增高了桿頂的電位，然后就是線路絕緣層被擊穿，最終導致線路跳閘事故的發生，對供電安全造成了安全隱患。

（二）傳統接地引下線的維護運行成本

海濱城市的特點就是海岸線長，經濟發展迅速，用電量與日俱增，大部分新架配電線路都是在新修的濱海路、園區公路綠化帶里架設，在轉角桿、終端桿處不能設拉線，所以鋼管塔的使用數量也就很大，比如：二零一五年新架的10kV碼頭甲乙線碼頭干鋼管塔就用了29基，二零一六年正在架設的10kV北站甲乙跨越河流檔距接近二百五十米，鋼管塔高度近二十三米，還有的跨越檔距近三百米，鋼管塔高度近三十米；在鹽堿地區對接引地下線每年定期進行開挖檢查和局部更換，以此來保障鋼管塔雷電流的通泄渠道能夠正常運行。

按照國家標準的規定，導體受腐蝕后的截面少于原截面的百分之八十就應該進行更換。此外，某些供電公司提供的統計數據表明，依據這項國家標準規定而必須進行更換的接地引下線每年都能超過上百根。這足以表明，維護接地引下線運行的成本數額不低，因而也導致了10kV高壓配電線路的運行成本增加。

（三）傳統方法接地引下的檢測

首先，采用鉗型接地電阻表來對鋼管塔的接地電阻進行測量就必須要解開接地引下線，然而接地引下線在安裝時是貼緊桿身的，因此在拆除桿身與接地引下線的連接時會因為圓鋼的硬度太大而導致二者不能順利進行拆分。這就會導致圓鋼不能順利地被鉗型接地電阻表卡住，從而不能開展接地電阻的測量。

其次，制作接地引下線的時間是在回填土之前，此時的接地引下線的長度是在測量接地體的焊接點與接地孔的距離之后才制定的，其長度剛好相符。然而在回填土之后，土層會逐漸被壓實從而導致接地體的焊接點下沉，而受到土層向下的壓力下的接地引下線就處于難以拆除的狀態。

二、接地引下線的設計方法與思路

（一）接地引下線材料的選擇

通過研究發現現有接地引下線有很多不足之處，這就使得對10kV高壓配電線路鋼管塔的接地引下線進行優化設計顯得尤為重要。現階段就是把傳統的圓鋼材料改換成鍍鋅鋼鋅鋼鉸線，并制定出相應的安裝鍍鋅鋼絞線的接地引下線的方法，然后經由計算熱穩定來明確鋼絞線的截面積，這樣在制作出抗腐蝕性更好的接地引下線的同時，更能便捷地進行接地引下線的安裝，還能更好地進行接地電阻的測量。

（二）接地引下線的優化設計思路

對10kV高壓配電線路鋼管塔的接引地下線進行優化設計的目的，就是為了使接引地下線能夠更加便捷地進行安裝，更能有效地減少因銹蝕而造成的頻繁檢修和更換問題的發生，再結合雷電流通泄的主要途徑，就是將接引地下線與接地體和鋼管塔連接起來，因此在考慮優化設計思路時主要涉及以下幾點。

首先是選擇合適的材料。在進行熱穩定校驗和計算的基礎上，選擇熱鍍鋅鋼絞線作為接地引下線的制作材料。做出這種選擇的原因是鋼絞線本身質地較軟，因而容易彎折且安裝方便。在制作接地引下線時可在長度上留出裕度，這樣就能在不影響其美觀性的同時，也方便使用鉗型電阻表對接地電阻進行測量。

其次就是要注意鋼絞線與接地體以及鋼管塔接地孔之間的連接。在操作時可以按液壓工藝要求將事先制作好的帶Φ16mm圓孔的熱鍍鋅鋼鼻用液壓鉗壓接在鋼絞線的一端，并用螺栓將其固定在鋼管塔的接地孔上；再用液壓鉗將事先已制作好的無孔熱鍍鋅鋼鼻壓接在鋼絞線的另一端，并使用螺栓將此端接地鋼鼻連至接地體上。

此外還要采取一定的防腐蝕措施。采取這種措施的目的是為了防止銹蝕情況發生在接地引下線在地面露出的部分以及地下30cm 以內的部分。具體實施方法就是將一根塑膠冷水管之類的PVC管套在接地引下線上，再用水泥封住PVC管的兩端，從而可以防止管內浸水而導致的鋼絞線受到腐蝕。通過這種措施能夠有效地隔離開土壤和鋼絞線，在預防土壤腐蝕鋼絞線的同時保障雷電流的泄放。

（三）接地引下線的安裝

接地體地下連接部分一律采用焊接。焊接前應先清潔焊口，其搭接長度，圓鋼為六倍直經，雙面施焊；扁鋼為兩倍寬度，三面施焊。焊縫應平直，不間斷，不得有氣泡、夾渣和假焊、燒毀等現象。所以10kV高壓配電線路接地引下線的安裝順序為：先將鋼鼻與鋼絞線連接端通過液壓方式接在鋼絞線上，接著用接地焊接工藝將此端焊接在接地體上，涂上瀝青漆，嚴重腐蝕地區還應纏麻袋兩層，并涮防滑；再在鋼絞線上套入PVC管，其中5/6在土壤內，1/6在土壤表面，用水泥漿將PVC管兩端口封堵，然后在鋼絞線的另一端將有孔鋼鼻液壓好，最后將接地引下線連接在鋼管塔接地孔上，填好回填土。此外，還應在接地引下線上端與鐵塔接地孔連接螺栓上加裝防盜帽來達到防盜的目的。

（四）校驗接引地下線材料的熱穩定

通過校驗的實踐結果表明，使用鋼絞線做的接地引下線能夠迅速安裝，從而相對縮短了施工周期，受到現場施工人員的好評。同時對近幾年期間運行情況來看，其接地電阻進行測試時簡便，接地引下線未出現銹蝕情況。

三、優化設計方法的優點

（一）技術方面的優點。

1.安裝簡捷方便。

由于鋼絞線比圓鋼軟，所以鋼絞線制作的接地引下線可隨時彎曲因，長度只需稍留裕度，安裝、拆除非常便捷。

2.防腐蝕性好。

由于優化設計的接地引下線增加了PVC管，加上兩端進行了封堵，因而鋼絞線不易發生銹蝕，從而極大地延長了接地引下線的使用壽命。

3.便于測量接地電阻。

由于鋼絞線較柔軟，因此操作人員只需撥開接地引下線即可將鉗型接地電阻表卡住鋼絞線來測量接地電阻。

（二）經濟方面的優點。

而采用鋼絞線材料來制作接地引下線后，不僅節約了鋼管塔成本，更重要的是減少了維護工作量，從而大量減少了人力成本和維護費用。