分析輸電線路架空地線接地方式

曾 亮

(國網湖南省電力有限公司湘西供電分公司 湖南 吉首 416000)

分析輸電線路架空地線接地方式

曾 亮

(國網湖南省電力有限公司湘西供電分公司 湖南 吉首 416000)

針對輸電線路架空地線接地方式相關內容，做了簡單的論述。輸電線路作為電力系統的主要構成部分，是重點研究對象。基于此，加強此課題的研究，提出具有節能環保性的接地方式，促進電力企業穩定發展，有著必要性。

輸電線路;架空地線;接地技術;節能環保

在當前的發展背景下，對于企業來說，降低損耗，能夠增加企業效益，因此加強線路損耗管理，有著必要性。現階段，線路降損是電力企業管理工作的重點。通過實踐證明，采取合理的接地方式，作為架空地線降耗接線的主要形式，能夠有效降低線路損耗。

一、輸電線路損耗原因分析

通常情況下，110kV及以上輸電線路全線需要架設地線。地線架設多采取架空形式。若系統對稱性較差，地線到導線之間的距離不對稱，地線存在的接地點較多，在實際運行的過程中，會有感應電流通過地線，極易造成電能損耗。據相關統計，全國范圍內地線電能年損耗量能夠達到百億千瓦時。基于此，加強地線技術的研究，提出具有節能作用的接地技術，有著必要性。

二、輸電線路架空地線接地方式

(一)單回線路架空地線接線方式

單回線路架空地線接線主要分為以下形式:1.單根地線。部分110kV輸電線路，會采用單根地線形式。當單回線路僅有1根地線時，為了能夠控制感應電壓，通常采取分段的方式，合理選擇接地點，達到控制目的，使得感應電壓處于500－1000V范圍內。以某110kV線路為例，接地點設置在各分段端部，按照圖1所示進行接地，地線最大感應電壓在分段地線的對應端。按照l0=k· (U0/I)，計算地線分段節距。利用感應電壓相關公式，進行計算，地線感應電壓和導線、地線互感成正比，同時和導線電流也成正比，和節距計算結果一致。

2.2根地線。當單回線路，設置2根架空地線時，為了能夠有效控制絕緣地線單點接地時端部位置的感應電壓，可采取地線分段的方式，合理選擇接地線，來控制端部位置的電磁感應，使其處于500V－1000V范圍內。在設置接地點時，要結合輸電線路的實際情況，來設計接地方式。若將接地點，設置在地線端部，則按照l0=k· (U0/I)公式，來計算分段節距。若將接地點設置在地線中部，則按照l2=k· (2U0/I)公式，來計算分段節距。

圖1 接地點在各分段地線端部

(二)同塔多回線路架空地線接地方式

輸電線路架空地線接地方式的選擇，要注重節能，減少線路損耗。采取同塔多回線路絕緣架空地線單點接地方式時，為有效降低感應電壓，可采取地線分段單點接地方式，合理選擇接地點。通常接地點多設置在分段地線的端部位置和中部位置，按照相關計算公式，來選擇節距。無論采取何種接地方式，均需要注重降低損耗，通常采取以下方式:1.地線全絕緣。此方法的應用，能夠達到地線載波和融冰的要求。需要注意的是，采取此方式，線路運行過程中，極易產生感應電壓，增加了線路維護難度，地線絕緣后，會降低防雷性能。2.地線分段絕緣單點接地。此方法的應用，是將架空地線，給分成多個段落，在各段落中間的某基桿塔位置上，將地線接地，斷開每段端點，并且絕緣。利用此方法，能夠減少感應電壓，電線的防雷性較高。若使用光纖復合架空地線，即OPGW，則需要設置專用地線接續盒。3.地線開環法。在直線塔位置上，直接接地地線，將相鄰的塔交替絕緣與接地，使用2基相鄰的直線塔和地線，構成開口環。

三、輸電線路架空地線接地方案設計要點

(一)合理選擇非冰區地線絕緣子

對于非冰區，在進行地線絕緣子選擇時，需要結合輸電架空地線的實際情況，從機械強度和電氣性能等方面入手，做好綜合分析。目前，常用的地線絕緣子，主要包括有懸垂絕緣子和耐張絕緣子，具體包括XDP－70C和XDP－70CN等型號。對于耐張絕緣子間隙的設置，采取向上的方式。對于懸垂絕緣子，則采取外側方式，設置間隙，減少雷電的影響。在進行輸電線路架空地線節能接地設計時，若為非冰區，則絕緣子間隙距離的設置，要達到以下要求:1.地線絕緣子間隙工頻 (干或濕)放電電壓要大于正常運行時架空地線最大感應電壓;2.地線絕緣子間隙雷電放電電壓要小于地線絕緣子雷電放電電壓;3.地線絕緣子間隙工頻 (干或濕)放電電壓要小于地線絕緣子工頻放電電壓。需要注意的是，在具體設計時，要從各類條件入手，做好間隙距離設計分析，包括標準大氣壓條件、海拔條件、溫度條件、濕度條件等，合理計算間隙距離［1］。

(二)合理選擇冰區地線絕緣子

若想達到節能標準，在進行冰區架空地線設計時，要重點分析地線直流融冰情況。基于此，在選擇地線絕緣子時，除了要達到技術要求外，還要達到以下要求:1.對于地線絕緣子間隙直流覆冰的耐受電壓，要保證其大于直流融冰電壓的最大值。2.對于地線絕緣子間隙直流覆冰的耐受電壓，要確保其小于直流覆冰條件下的耐受電壓。

(三)做好周邊環境分析

以某220kV輸電線路為例，線路總長度是31km，曲折系數為1.21，為單回路。線路經過的區域為丘陵、山地、高山大嶺，區域海拔高度處于430－1150m范圍內。因為風速為29.1m/s，設計覆冰厚度是16mm，導線為鋼芯鋁絞線，型號為2×JL/G1A－400/35，所以輸電線路地線使用的是2根OPGW光纜。輸電線路總計設置81基鐵塔。原設計方案采取的是大方環+水平接地體形式，需要清理樹木240，按照此方案，接地線路敷設極易受到阻礙，因為賠償費用較高，難以達到一致。基于此，采取垂直接地方式，最大程度上減少青苗賠償。總的來說，輸電線路架空地線設計，除了要考慮技術因素的影響外，還需要充分考慮經濟性，合理設計地線，確保線路運行的安全穩定性［2］。

四、結束語

綜上所述，輸電線路架空地線接線，可采取單回路架空形式或者雙回路架空線路形式。在設計時，需要考慮到線路損耗問題，做好節能設計，從各方面做好分析，保障線路運行的效益。

［1］彭向陽，胡衛，毛先胤，等.輸電線路架空地線接地方式對線路零序參數的影響［J］.電網技術，2014，38(5):1302－1309.

［2］易華，文武，阮江軍，等.安八500kV輸電線路架空地線降耗融冰接線方式的研究［J］.廣東電力，2013，26(3):26－31.

曾亮 (1985.12－)，男，本科，助理工程師，主要從事:輸電線路運行維護工作。