淺談牽引站線路零檔地線接地及運維

王寶成 陳文博

呼倫貝爾供電公司， 內蒙古呼倫貝爾 ?021000

摘要：呼倫貝爾地區有26條牽引站220 kV輸電線路。分析認為由于牽引站采用VV接線方式，在電氣化鐵路運行時，鋼軌與大地間沒有絕緣，零檔地線有間斷電流流過。有耐張線夾斷裂先例，因此提出了通過桿塔地線加接地線、拆除牽引站側接地、才有ADSS光纜入戶等方式進行改造。預防牽引站線路發生地線金具斷裂停運故障。通過差異化的方式改造牽引站線路零檔地線接地方式，控制造價預防電鐵牽引站線路發生零檔金具斷裂事故。

關鍵詞：呼倫貝爾地區;牽引站線路;金具腐蝕;斷裂

1 ?牽引站輸電線零檔地線接地情況

1.1 京滬牽引站零檔接地故障

1.1.1 故障情況

2018年x月x日10：32，xx地區220kVAA變-VV牽引站（京滬電氣化鐵路牽引站）xxx開關保護動作跳閘，B相故障。巡視發現，牽引站終端塔零檔線地線耐張線夾鋼錨和U型掛環連接處斷裂，零檔地線脫落，碰到B相導線，導致故障跳閘。

1.1.2原因分析

故障線路2006年6月投運，地線采用單掛點。對斷裂的地線金具進行檢測，性能合格，可排除地線金具材質不良、大氣環境腐蝕或磨損等因素;因鋼錨與U型掛環表面存在明顯的臺階狀高溫熔融痕跡，判斷斷裂原因為電弧放電多次燒蝕所致。

1.2 紅巖牽引站零檔接地情況

海東—紅巖牽引站220kV海紅1、2號線路2018年9月投運。由呼倫貝爾明星設計院設計為濱洲電氣化鐵路供電，牽引站至終端塔采用OPGW光纜和GJ-80架空地線與線路避雷線連接。牽引站構架側OPGW光纜采用直接接地方式（圖1）;GJ-80地線采用絕緣子與構架絕緣不接地（圖2）。終端塔OPGW光纜和GJ-80地線全部采用直接接地方式（圖3）。

1.3 伊列克德牽引站零檔接地情況

惠林—伊列克德牽引站220kV惠伊1、2號線路2018年11月投運。由山東電力勘測設計院設計為濱洲電氣化鐵路供電，牽引站至終端塔采用OPGW光纜和GJ-80架空地線與線路避雷線連接。牽引站構架側OPGW光纜采用直接接地方式（圖1）;GJ-80地線采用絕緣子與構架絕緣接地（圖4）。終端塔OPGW光纜和GJ-80地線全部采用直接接地方式。（圖3）

2 牽引站零檔接地原因及維護

2.1 京滬電氣化鐵路牽引站零檔接地運維分析

京滬電氣化鐵路牽引站端與架空線路零檔接地是根據根據《鐵路電力牽引供電設計規范》TB ?10009-2005 ?規定：“為降低牽引變電所的接地電阻，其接地裝置宜與架空避雷線相連”，為可靠分流，牽引站進線段數基桿塔地線需逐基單獨直接接地。[1]而一般線路設計院未能考慮到牽引站進線的特殊情況，沒有按《110kV-750kV架空輸電線路設計規范》7.0.21條 “對絕緣地線長期通電的接地引線和接地裝置，應效驗期熱穩定，并應設置人身安全的防護措施?！盵2]仍按《110kV-500kV架空輸電線路設計規程》（DL/T 5092-1999）設計，未設置地線單獨接地。[3]

交流電氣化鐵路運行時，由于鋼軌與大地之間沒有絕緣，一部分牽引回流經鋼軌及其周圍大地返回牽引站變壓器二次側，導致牽引站接地網電位抬升。京滬電氣化鐵路牽引站構架與牽引站接地網直接連

接并牽引站線路直接連接，使得地線產生3-5A電流。電流流過OPGW光纜時經光纜接地導入輸電線路接地網;電流流過鋼絞線時，牽引站終端塔零檔線地線耐張線夾鋼錨和U型掛環連接處為點連接，形成高接觸電阻，地線電流在耐張線夾鋼錨和U型環接觸點間產生頻繁的電弧放電燒蝕，最終斷裂。

2.2 紅巖牽引站海紅1、2線零檔接地運維分析

220kV海紅1、2線OPGW光纜與牽引站及桿塔均有良好的接地，電氣化鐵路的回流電流會進過桿塔接地網進入大地，不會發生電弧燒傷金具斷線故障，但會加快接地網的腐蝕縮短接地網使用壽命。

220kV海紅1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構架沒有直接連接，和桿塔接地網經接地線連接。電氣化鐵路運行時不會有電流流過接地線的耐張線夾和U型環不會發生電弧燒斷金具斷線故障。

海紅1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構架雖然經過XP-70絕緣子連接，但是沒有按照《110kV-750kV架空輸電線路設計規范》6.0.5 “地線絕緣時宜使用雙聯絕緣子串?！盵2]的規定，存在絕緣子劣化零值掉線風險。可以結合技改項目按規范進行改造。

2.3 伊列克德牽引站惠伊1、2線零檔接地運維分析

惠伊1、2線OPGW光纜與牽引站及桿塔均有良好的接地，電氣化鐵路的回流電流會進過桿塔接地網進入大地，不會發生電弧燒傷金具斷線故障，但會加快接地網的腐蝕縮短接地網使用壽命。

惠伊1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構架有直接連接，和桿塔接地網經接地線連接。電氣化鐵路運行時有電流流過接地線的耐張線夾和U型環，當并溝線夾或引線與桿塔接觸不良或引線脫落時會發生電弧燒斷金具造成斷線故障。

3 結束

目前，呼倫貝爾地區濱洲電氣化鐵路的高臺子、哈拉蘇、喇嘛山、吉祥峰、伊列克德、三根河、卓山、雁西、紅巖、吉布胡、都倫、磋崗、臚濱13座牽引站的26條牽引站線路已經全部完成排查。線路桿塔均按照《國家電網公司輸變電工程典型設計》架空地線均與塔身連接，單獨接地。[4]運行維護要求，輸電線路運維人員巡視時檢查牽引站構架及地線耐張線夾與U型環是否有放電現象及銹蝕現象。定期測量牽引站附近桿塔接地電阻，發現接地網腐蝕嚴重及時進行改造。對新建的牽引站線路要求采用ADSS 光纜接入牽引站。避免OPGW光纜接入，通過OPGW光纜將牽引站不平衡電流引入輸電線路接地網。架空地線在牽引站端采用雙絕緣子（不安裝放電間隙）設計與牽引站構架進行絕緣，桿塔地線進行逐基接地，保證電氣化鐵路的牽引站輸電線路的可靠運行。

參考文獻：

[1]鐵路電力牽引供電設計規范[M].北京：中國電力出版社，2005.29

[2]110kV-750kV架空輸電線路設計規范[M].北京：電力計劃出版社，2010.22

[3]110kV-500kV架空輸電線路設計規程[M].北京：中國電力出版社，1999.16

[4]國家電網公司輸變電工程典型設計[M].北京：中國電力出版社，2010.40