一種輸電桿塔接地引下線彎折裝置分析與研究

作者簡(jiǎn)介：吳斌（1983—），男，本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏δ茉捶较颉?/p>

侯國(guó)棟（1994—），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)殡娏δ茉捶较颉?/p>

張新（1993—），男，大專(zhuān)，研究方向?yàn)殡娏δ茉捶较颉?/p>

摘" 要：主要基于康樂(lè)-三陽(yáng)Π入赤興變110 kV線路工程項(xiàng)目及陽(yáng)池-臨川Π入桐源變220 kV線路工程在線路工程施工過(guò)程中，存在線路長(zhǎng)、跨度大、山地道路崎嶇等原因，通過(guò)集思廣益，開(kāi)展頭腦風(fēng)暴法，提出研制便攜式接地引下線加工裝置，投入小，操作簡(jiǎn)單，輕便方便運(yùn)輸，加工的接地引下線符合規(guī)范要求， 綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，采取一種輸電桿塔接地引下線彎折裝置進(jìn)行接地裝置安裝，通過(guò)合理化的施工程序，明顯提高接地裝置安裝的速率。

關(guān)鍵詞：成本" "工期" 線路工程" "輸電桿塔" "引下線" "裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75

Abstract： Based on the reasons such as long lines， large spans and rugged mountain roads in the construction process of the 110kV substation line project of Kangle-Sanyang Π into Chixing and the 220kV substation line project of Yangchi-Linchuan Π into Tongyuan， through the synectics and brainstorming method， this paper proposes to develop a portable processing device of grounding down lead， which is low in investment， simple to operation， light and easy to transpor， and the processed grounding downlead meets the specification. Considering the local terrain conditions comprehensively， a bending device for the grounding downlead of transmission towers is used for the installation of grounding devices， and the installation rate of grounding devices can be significantly improved through rational construction procedures.

Key Words： Cost; Duration; Line engineering; Transmission tower; Down lead; Device

1" 項(xiàng)目背景和簡(jiǎn)介

鐵塔是高壓電力架空輸電線路基礎(chǔ)，長(zhǎng)距離傳輸電力在雷雨季由于電壓的感應(yīng)容易遭受雷擊，使三相線路變成單相短路接地，造成電力系統(tǒng)不能安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。因此，如何切實(shí)有效地制定及改善高壓架空輸電線路的防雷措施，從而降低線路雷擊跳閘率，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。雷擊主新建康樂(lè)-三陽(yáng)π入赤興變 110 kV 線路工程采用單回路線路，新建鐵塔基礎(chǔ)一共 92 基。線路途經(jīng)地貌主要以山地丘陵為主，約占整條線路的 85%。鐵塔基礎(chǔ)形式各不相同而基礎(chǔ)防雷接地引下線主要采用 12#圓鋼，需要在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際尺寸進(jìn)行加工，而原有的加工機(jī)械設(shè)備老而重，非常不利于在山地丘陵穿梭攜帶，無(wú)法滿(mǎn)足本工程接地工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求。要集中發(fā)生于線路中的鐵塔，因此線路中的鐵塔防雷接地尤為重要。

在線路工程施工過(guò)程中，存在線路長(zhǎng)、跨度大，特別是山地線路，在施工過(guò)程中，山地道路崎嶇，設(shè)備運(yùn)輸?shù)仍驀?yán)重影響著工程的進(jìn)度，常規(guī)的接地裝置安裝慢的主要問(wèn)題為安裝方法的不規(guī)范，或者是接地裝置設(shè)備運(yùn)輸困難，施工難度大[2]。采用新型便攜式加工裝置進(jìn)行接地裝置安裝，通過(guò)合理化的施工程序，明顯提高接地裝置安裝的速率。

通過(guò)分析，原有加工機(jī)械的繁重導(dǎo)致其在本工程多點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)加工作業(yè)轉(zhuǎn)運(yùn)難度大，轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)需耗費(fèi)大量時(shí)間，需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作，使原有加工機(jī)械無(wú)法滿(mǎn)足接地工程工期要求。由此可知加工機(jī)械是導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因。通過(guò)集思廣益，開(kāi)展頭腦風(fēng)暴法，提出研制便攜式接地引下線加工裝置，投入小，操作簡(jiǎn)單，輕便方便運(yùn)輸，加工的接地引下線符合規(guī)范要求，大大縮短本工程接地工程施工工期。

康樂(lè)-三陽(yáng)π入赤興變110 kV線路工程，分為康樂(lè)側(cè)、三陽(yáng)側(cè)兩回單回路線路，其中康樂(lè)側(cè)新建線路長(zhǎng)15.01 km，三陽(yáng)側(cè)線路長(zhǎng)14.96 km，新建鐵塔總計(jì)92基。

陽(yáng)池-臨川220 kV線路∏入桐源變，起點(diǎn)為220 kV桐源變，終點(diǎn)陽(yáng)臨線151#-152#之間與152#-153#之間∏接點(diǎn)。

2" 工藝特點(diǎn)

（1）研發(fā)了具有專(zhuān)利技術(shù)的一種輸電桿塔接地引下線彎折裝置（見(jiàn)圖1），包括底座、千斤頂?shù)龋撗b置可以將圓鋼進(jìn)行任意角度和長(zhǎng)度彎折，將圓鋼加工成能緊貼高壓塔基座和臺(tái)階表面的走線形狀，從而提高了高壓塔防雷裝置的安全性，加強(qiáng)了防雷裝置強(qiáng)度。

（2）利用該彎折裝置對(duì)引下線進(jìn)行加工彎折，確保引下線彎折后的角度、彎折長(zhǎng)度、線體本身平直度符合工藝要求，安裝后能緊貼鐵塔塔腳保護(hù)帽，做到美觀大方（見(jiàn)圖2）。

（3）焊接點(diǎn)處套制PVC管，PVC管灌漿密實(shí)飽滿(mǎn)，使接地裝置焊接點(diǎn)與地表土壤隔離，防止焊接點(diǎn)銹蝕。

3" 工藝原理

輸變電線路接地系統(tǒng)主要有架空輸電線路桿塔等設(shè)備。架空地線通過(guò)地線跳線與架空輸電線路桿塔連接，架空輸電線路桿塔通過(guò)接地引下線與接地體連接，共同構(gòu)成架空線路接地系統(tǒng)。針對(duì)架空線路中架空輸電線路桿塔的土建基礎(chǔ)形式和高度不一致，架空輸電線路桿塔形式不一致導(dǎo)致塔腳保護(hù)膜不統(tǒng)一，通過(guò)采取以下兩步措施完善接地裝置施工。第一步：利用該裝置對(duì)接地引下線可進(jìn)行任意角度和長(zhǎng)度彎折，加工后的接地引下線能緊貼架空輸電線路桿塔基座和塔腳保護(hù)帽的走線，提高了接地裝置防雷強(qiáng)度；第二步：針對(duì)焊接點(diǎn)在土壤中易腐蝕現(xiàn)象，焊接點(diǎn)處套制PVC管，PVC管灌漿密實(shí)飽滿(mǎn)，使接地裝置焊接點(diǎn)與地表土壤隔離，防止焊接點(diǎn)腐蝕銹蝕，延長(zhǎng)接地裝置使用壽命[3]。

4" 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1" 工藝流程

具體施工工藝流程如下：

技術(shù)資料準(zhǔn)備→接地溝槽開(kāi)挖→接地體敷設(shè)→接地引下線施工→設(shè)備焊接及防腐防銹處理→接地溝回填→接地電阻測(cè)量。

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 技術(shù)資料準(zhǔn)備

施工之前做好技術(shù)資料的準(zhǔn)備工作，結(jié)合地勢(shì)條件選擇最優(yōu)的施工方法，同時(shí)對(duì)資料進(jìn)行整理和消化，熟悉施工內(nèi)容和施工方案，并對(duì)進(jìn)行安全技術(shù)交底，同時(shí)也要特別注意所在崗位的危險(xiǎn)點(diǎn)防范措施。將材料明細(xì)表和圖紙交給施工班組，請(qǐng)施工人員仔細(xì)研究施工的工藝流程和施工方法，以確保施工安全有序地進(jìn)行。

4.2.2 接地溝開(kāi)挖

待鐵塔基礎(chǔ)施工完畢后，根據(jù)《桿塔明細(xì)表》中所規(guī)定的每基鐵塔基礎(chǔ)的接地裝置型號(hào)，進(jìn)行接地溝開(kāi)挖。開(kāi)挖時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：接地溝開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況是否與地勘報(bào)告一致，如不一致應(yīng)及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)和業(yè)主溝通現(xiàn)場(chǎng)情況；（2）接地溝開(kāi)挖完成后應(yīng)及時(shí)聯(lián)系監(jiān)理進(jìn)行基坑驗(yàn)槽，以便進(jìn)行下一道工序；（3）本工程所有鐵塔的接地體均應(yīng)敷設(shè)于實(shí)土內(nèi)，不得敷設(shè)于浮土內(nèi)。

4.2.3 接地體敷設(shè)

根據(jù)設(shè)計(jì)接地圖紙上的各鐵塔接地裝置接地類(lèi)型，施工人員在材料站領(lǐng)取各鐵塔相對(duì)應(yīng)的材料。在對(duì)每基鐵塔接地體的材料進(jìn)行選擇時(shí)：一方面要保證條圓鋼的選擇符合設(shè)計(jì)規(guī)范，不能出現(xiàn)利用余料進(jìn)行拼接的方式，同時(shí)也要滿(mǎn)足接地體的接頭要符合設(shè)計(jì)規(guī)范；在分配每基鐵塔接地模塊時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分配，同時(shí)在運(yùn)輸過(guò)程中，注意保護(hù)接地模塊，避免造成石墨損傷影響接地效果。

4.2.4 接地引下線施工

接地體引下線的施工是保證項(xiàng)目質(zhì)量的重要一環(huán)，在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格把控，注意以下施工方法和施工步驟。

（1） 接地引下線連板加工時(shí)，必須采用焊接的方式對(duì)接地引下線材料進(jìn)行施工，之后再進(jìn)行整體的熱鍍鋅。在進(jìn)行鍍鋅之前，一定要做好材料表面必須除銹及焊渣清理工作。

（2）要在塔身主材和接地引下線連板之間涂上導(dǎo)電脂，并通過(guò)采用直徑為16 mm、長(zhǎng)度為60 mm的鍍鋅螺栓和一平墊、一彈簧墊進(jìn)行連接。

（3）接地引下線在鐵塔基礎(chǔ)布置必須要規(guī)范，根據(jù)地形特點(diǎn)，適當(dāng)進(jìn)調(diào)整，但需嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工。

4.2.5 設(shè)備焊接及防腐防銹處理

為保證設(shè)備的使用壽命，提升項(xiàng)目的施工質(zhì)量，設(shè)備的焊接及防腐處理必須嚴(yán)格遵照規(guī)程規(guī)范，并要做到以下幾方面的內(nèi)容。

（1） 接地體和接地引下線的施工方法為焊接，同時(shí)不得采取砼保護(hù)帽的方式進(jìn)行防護(hù)，其接頭應(yīng)埋于地下，同時(shí)埋入深度不得小于80 cm。

（2） 圓鋼接頭的施工方式為采取雙面焊的形式，除了接地裝置桿塔的連接應(yīng)采取螺栓連接，其他接地體之間的連接均必須采取焊接的方式進(jìn)行連接。

（3）接頭應(yīng)該在接地體敷設(shè)完成之后進(jìn)行，以防止出現(xiàn)漏焊的情況，同時(shí)，在焊接之前要注意材料表面的清潔，對(duì)有銹蝕、污染物的地方應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的清理。完成焊接后及時(shí)清理焊渣，并對(duì)焊接部位進(jìn)行防腐防銹處理，先粉刷紅丹打底，然后粉刷銀粉漆。

（4）針對(duì)焊接點(diǎn)在土壤中易腐蝕現(xiàn)象，在焊接點(diǎn)經(jīng)過(guò)防腐處理后，套上PVC管，在PVC管中灌制素混凝土后，再埋置土壤中。

4.2.6 接地溝回填

為保證設(shè)備的使用效果，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，在接地溝回填時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

（1）回填土的選擇至關(guān)重要，應(yīng)該選擇細(xì)土進(jìn)行回填，同時(shí)土中不應(yīng)該摻雜有石子等雜物，在回填時(shí)要注意每200 cm進(jìn)行一次夯實(shí)。

（2）在遇到特別土質(zhì)，特別是遇到巖土?xí)r，在施工過(guò)程中一定要注意，為防止雨水的沖刷對(duì)接地體的影響，可在回填的土層上適當(dāng)覆蓋水泥砂漿。

4.2.7 接地電阻測(cè)量

接地電阻的測(cè)量[4]是對(duì)整個(gè)施工工序的質(zhì)量檢測(cè)，接地電阻是否合格，嚴(yán)重影響著項(xiàng)目的推進(jìn)速度及竣工日期，因此必須做好如下內(nèi)容。

（1）測(cè)量接地電阻應(yīng)選擇干燥天氣，接地?fù)u表探針應(yīng)選擇干燥地域，以便減小測(cè)量的電阻值誤差。

（2）測(cè)量時(shí)，嚴(yán)禁觸屏探針，防止人員觸電。

5" 質(zhì)量要求

（1）接地體在施工時(shí)一定要注意美觀，保持平直的狀態(tài)，同時(shí)接地溝的溝底也應(yīng)保證平整，接地體的焊接口的位置應(yīng)采用防腐漆進(jìn)行噴涂；在埋入地下時(shí)，應(yīng)該注意接地引下線與接地體本體的連接焊口的埋深深度，應(yīng)該保證焊口在800 mm以下的位置，不得采取搭接的鍍鋅圓鋼作為接地引下線的材料，應(yīng)該保證鐵塔主材及基礎(chǔ)立柱和接地引下線之間實(shí)現(xiàn)緊密連接，不得出現(xiàn)彎曲等情況的發(fā)生，同時(shí)應(yīng)做到不得使用存在腐蝕等不符合要求的材料[5]。

（2）施工人員在施工之前應(yīng)該仔細(xì)研究圖紙，在正式施工之前，應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的交底，以保障施工的順利進(jìn)行。

（3）如果在施工期間，存在與設(shè)計(jì)圖紙有不符的情況，施工人員應(yīng)該用圖紙描繪出來(lái)，以便進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)應(yīng)該對(duì)實(shí)際的尺寸進(jìn)行標(biāo)注。

（4）接地的施工屬于隱蔽工程施工，應(yīng)該要特別注意施工過(guò)程影像資料的保存，做好旁站和記錄，在驗(yàn)收合格之后，才能進(jìn)行回填工作。

6" 質(zhì)量控制措施

引下線材料要進(jìn)行熱鍍鋅處理；與接地體的接頭埋入地下深度不得小于80 cm。接地溝在回填期間，應(yīng)該特別注意頂部要做好防沉層，在工程移交時(shí)，回填部位不得低于地面20 cm。

7" 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)康樂(lè)-三陽(yáng)Π入赤興變110 kV線路等工程的道路、運(yùn)輸?shù)惹闆r進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采用新機(jī)械、新方法對(duì)接地裝置施工，能夠使接地裝置緊貼高壓塔基座和臺(tái)階表面走線，且不破壞接地引下線的鍍鋅層，提高高壓塔防雷裝置的安全性，該裝置能夠拆卸，方便攜帶，滿(mǎn)足根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)接地引下線進(jìn)行加工，安裝后能夠依照基座和臺(tái)階形狀緊貼走線，大大降低了裸露在基座和臺(tái)階周?chē)陌踩[患，避免線路因雷擊發(fā)生單相接地就會(huì)跳閘，引起停電，取得良好的應(yīng)用成果，適用于新建發(fā)電廠、送變電工程、通信程等防雷接地裝置安裝施工作業(yè)中。

參考文獻(xiàn)

[1]劉程，孔祥美.輸電桿塔接地引下線專(zhuān)用螺栓研究[J].農(nóng)村電氣化，2023（1）：70-72.

[2]杜智勇.橋梁工程安全管理風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)研究[D].淮南：安徽理工大學(xué)，2023.

[3]洪書(shū)文，潘子仁，李?lèi)偅?不同形狀輸電桿塔接地裝置的研究[J].電瓷避雷器，2020（1）：118-122.

[4]周西杰，宋華偉，楊廷方，等.山區(qū)輸電線路桿塔立體均壓環(huán)接地體沖擊特性分析[J].電瓷避雷器，2023（5）：98-105.

[5]顧明清.輸變電工程精益化全過(guò)程質(zhì)量管理研究[D].南京：東南大學(xué)，2021.