探討配電線(xiàn)路施工中接地裝置施工技術(shù)

潘偉

摘要：接地裝置的主要作用就是將雷擊產(chǎn)生的電流引入到大地之中，對(duì)配電線(xiàn)路起到一定的保護(hù)作用，避免發(fā)生觸電問(wèn)題，所以接地裝置的存在是十分重要的，在施工過(guò)程在如果沒(méi)有使用高質(zhì)量的接地裝置則很有可能產(chǎn)生安全問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)一系列的安全施工問(wèn)題，嚴(yán)重的可能會(huì)對(duì)工作人員的生命安全進(jìn)行威脅。基于此，本文從接地裝置設(shè)計(jì)方案，具體輸電線(xiàn)路接地裝置設(shè)計(jì)和如何防雷三個(gè)方面闡述了配電線(xiàn)路施工中接地裝置施工技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：輸電線(xiàn)路;接地裝置;防雷

引言：配電線(xiàn)路中的接地裝置主要包括兩種，也就是接地體和相關(guān)的接地線(xiàn)路，在配電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程之中，接地體的良好選擇和接地裝置的規(guī)范施工可以為電力線(xiàn)路的穩(wěn)定安全運(yùn)行提供一定的保證，因此對(duì)于配電線(xiàn)路施工中接地裝置施工技術(shù)的研究，對(duì)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、接地裝置概述

接地裝置一般由接地裝置和連接引線(xiàn)兩部分構(gòu)成。接地裝置一般由人工接地裝置和自然接地裝置兩部分構(gòu)成，人工接地裝置包括水平輻射式接地裝置、垂直放射連接裝置、封閉環(huán)形連接裝置等，為了有效地減小土壤電阻率，一般還會(huì)采用連接模塊等減阻材料。配電線(xiàn)路施工中，接地裝置是輸電線(xiàn)路施工中重要的組成部分，是接電體與連接引下線(xiàn)的統(tǒng)稱(chēng)，接地裝置中的連接阻力則是指接地裝置的散流阻力、連接引下線(xiàn)電阻和交流阻力的總數(shù)。接地裝置的功能主要是為了確保雷電流安全泄入大地，確保線(xiàn)路上電氣設(shè)備絕緣，降低與線(xiàn)路上通信設(shè)備重合閘率，增加工作安全性和減少因跨步電壓而產(chǎn)生的人身危害，對(duì)輸電線(xiàn)路桿塔及接地裝置實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的管理與維修、保證接地裝置完好是減少輸電線(xiàn)路與通信設(shè)備重合閘率的有效舉措。配電線(xiàn)路施工中接地裝置一般由接地體與連接引下線(xiàn)所構(gòu)成，交流輸電線(xiàn)路產(chǎn)生的電壓主要是經(jīng)過(guò)桿塔上的接地裝置而泄入大地，也是泄導(dǎo)電壓的主體組成部分，接地裝置的引下線(xiàn)則是指經(jīng)由桿塔上接觸孔與地下接觸射線(xiàn)相交的那段連線(xiàn)，它的主要功能是經(jīng)過(guò)桿塔本身（或裝設(shè)的桿塔接觸外引設(shè)備）接通避雷線(xiàn)或者下地轉(zhuǎn)地網(wǎng)，使電壓能經(jīng)過(guò)桿塔本身（或裝設(shè)的桿塔接觸外引設(shè)備）、經(jīng)過(guò)接地引下線(xiàn)而進(jìn)入到接電網(wǎng)內(nèi)，以便于泄放或產(chǎn)生雷流。

二、輸電線(xiàn)路接地裝置設(shè)計(jì)

（一）接地裝置的改進(jìn)方案

本文將進(jìn)行如下設(shè)計(jì)的改進(jìn)：首先將桿塔基座本體直接接入地下接地系統(tǒng)中，電壓回路直接流經(jīng)桿塔基座后，再接入接地系統(tǒng)。將受電設(shè)備地面的接地引出下線(xiàn)全部材料進(jìn)行埋地設(shè)計(jì)，此時(shí)，將接地線(xiàn)路的全部設(shè)備置于地底，防止產(chǎn)生人員傷亡。在此設(shè)計(jì)方案中，既充分發(fā)揮了桿塔基礎(chǔ)的天然接地功能，也避免了接地引下線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生不必要的磨損。

輸電高電壓線(xiàn)路不可避免地要經(jīng)過(guò)山地、平地、耕地和城區(qū)等不同地形，輸電線(xiàn)路又經(jīng)常處在變化的大小氣候環(huán)境和復(fù)雜多變的土地自然環(huán)境中，輸電環(huán)境的復(fù)雜使得接地裝置設(shè)計(jì)需要在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也要保障良好的安全性，這樣便容易導(dǎo)致接地裝置設(shè)計(jì)不合理、缺乏靈活性。本文基于桿塔基礎(chǔ)所處地區(qū)土地體積電阻率從低至高的變化規(guī)律，在充分考慮桿塔作為天然連接載體的基礎(chǔ)上給出了接地裝置設(shè)計(jì)方案，將接地裝置根據(jù)下述的六個(gè)過(guò)程逐步進(jìn)行延伸展開(kāi)，并在延伸過(guò)程中進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)、校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際連接電阻量。

（二）輸電線(xiàn)路接地裝置的具體設(shè)計(jì)

1.接地線(xiàn)路

在工程應(yīng)用和具體操作中，各步驟具體要求如下：

步驟1

采用銅覆鋼用作水平接地裝置，由四個(gè)桿塔進(jìn)行內(nèi)部插入式角鐵的方式引出八條銅覆鋼支線(xiàn)，即每部分引出二條支線(xiàn)，其外立桿支線(xiàn)在穿過(guò)垂直的連接棒后，與桿塔中心部產(chǎn)生十字相交的水平互聯(lián)。接地裝置設(shè)計(jì)完畢并回填土壤后，測(cè)量接地裝置的接地電阻并記錄，如果測(cè)量電阻值達(dá)到接地電阻目標(biāo)值，則本桿塔的接地裝置施工完畢，否則，進(jìn)入步驟A2。

步驟2

若在步驟1中測(cè)量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟2。在步驟1的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長(zhǎng)20m的銅覆鋼，測(cè)量接地電阻并記錄。

步驟3

若在步驟2中測(cè)量出的接地電流仍等于目標(biāo)值，則使用步驟3。在步驟2的基礎(chǔ)下，在A1，B1，C1，D1這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長(zhǎng)20m的銅覆鋼，測(cè)量接地電阻并記錄。

步驟4

若在步驟3中測(cè)量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟4。在步驟3的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長(zhǎng)20m的銅覆鋼，測(cè)量接地電阻并記錄。

步驟5

若在步驟4中測(cè)量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟5。在步驟4的基礎(chǔ)上，在A1，B1，C1，D1這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長(zhǎng)20m的銅覆鋼，測(cè)量接地電阻并記錄。

步驟6

如若在步驟5中測(cè)量出的接地電流仍大于目標(biāo)值，則使用步驟6。如圖所示，在步驟5的基礎(chǔ)上，在A2，B2，C2，D2這四條邊的末端，每端再放置一根銅覆鋼垂直連接棒和1條長(zhǎng)20m的銅覆鋼，測(cè)量接地電阻并記錄。

按照以上流程分類(lèi)逐層擴(kuò)展接地裝置，并及時(shí)檢測(cè)連接電阻量，如果檢測(cè)值超過(guò)連接電流目標(biāo)值，就停止擴(kuò)張，如果不合格則再進(jìn)一步擴(kuò)張。如果在通過(guò)以上六個(gè)過(guò)程的延伸后接地電阻仍無(wú)法達(dá)標(biāo)時(shí)，還可以利用繼續(xù)外引水平接地體和垂直接地體再進(jìn)行一些延伸，直到接地電阻合格為止。該設(shè)計(jì)方式可使桿塔接電體設(shè)計(jì)具有很大的靈活性和良好的適應(yīng)性，既可適應(yīng)接地電流降阻要求，又可最大限度節(jié)約連接材料。

三、配電線(xiàn)路施工中接地裝置中的防雷技術(shù)

（一）架設(shè)連接地線(xiàn)

架設(shè)的連接地線(xiàn)實(shí)際上是在桿塔上面再增加了一個(gè)接地導(dǎo)線(xiàn)，它不但能夠使電線(xiàn)與地纜之間的耦合效應(yīng)增強(qiáng)，使高壓支柱絕緣子串上的直沖擊電流大量地傳遞到電線(xiàn)上，還能夠?qū)⒅睋衾琢鞲嗟胤至髦拎徑鼦U塔，從而降低了桿塔電位，改善交流輸電線(xiàn)路的耐雷水平，降低雷電反擊跳閘概率。

（二）安裝避雷器

在輸電線(xiàn)保護(hù)路上加裝了避雷器裝置，使避雷裝置與該線(xiàn)的絕緣子串進(jìn)行并聯(lián)，能夠有效防止絕緣子出現(xiàn)沖擊的現(xiàn)象，增加了該線(xiàn)的反擊耐雷水準(zhǔn)。當(dāng)雷流過(guò)桿塔時(shí)，因?yàn)楸芾籽b置的設(shè)置使得大部分雷流并不是直接通過(guò)復(fù)合懸式絕緣子，而是直接通過(guò)避雷裝置進(jìn)入電線(xiàn)，這時(shí)，桿塔與電線(xiàn)中間的電位差減小，避免了絕緣子形成閃電，從而對(duì)輸電線(xiàn)路起到較好的防雷效果。

（三）安裝避雷針

避雷針是在輸電線(xiàn)保護(hù)路上使用最為普遍的防直擊雷用具，它通過(guò)直接改變雷云先導(dǎo)充放電通道的電場(chǎng)走向，把閃電電流導(dǎo)入避雷針，降低線(xiàn)路的直擊雷數(shù)，從而減少了雷擊重合閘幾率。雖然避雷針能對(duì)線(xiàn)路起到一定的雷擊保護(hù)效果，但是它的保護(hù)范圍有限，所以，還要根據(jù)線(xiàn)路自身所處的環(huán)境，適當(dāng)采取其他的防雷措施。

（四）降低桿塔接地電阻

高壓輸電線(xiàn)路防雷的主要做法是通過(guò)降低桿塔高度來(lái)降低桿塔接地電阻，使得雷擊時(shí)絕緣子承受的電位降低，避免線(xiàn)路絕緣損壞。采用減小桿塔高度來(lái)減小桿塔接地電阻也會(huì)受到土壤電阻率的影響，但是這種方法僅適合于土壤電阻率比較小的地方，而對(duì)于土壤電阻率更多的地方就需要采用其他的辦法來(lái)減小接地電阻，在施工上通常采用減阻劑或延長(zhǎng)接地極。

（五）安裝自動(dòng)重合閘裝置

高壓輸電線(xiàn)路上大多發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，永久性故障比例極少。所以，一般在高壓輸電線(xiàn)路上設(shè)置了自動(dòng)重合閘設(shè)備，在因直擊雷閃電而引起線(xiàn)路跳閘后，線(xiàn)路自動(dòng)重合一次，在產(chǎn)生瞬間性故障時(shí)會(huì)自動(dòng)重新發(fā)輸電線(xiàn)正常用電，減少線(xiàn)路停電時(shí)間。但是此時(shí)也應(yīng)結(jié)合巡視加強(qiáng)輸電線(xiàn)路檢查，避免留下安全隱患。

（七）降阻的主要措施

在施工用材方面，接地引下線(xiàn)上加裝40×4鍍鋅扁鋼絲，每基桿塔設(shè)置了四條連接引下線(xiàn)，每條引下線(xiàn)直徑約為2.5m，但并非采用熱鍍鋅防腐φ12圓鋼支撐。φ12鍍鋅圓鋼雖然單重輕，市場(chǎng)價(jià)低，但是圓鋼不能與鐵塔直接連接，連接點(diǎn)需補(bǔ)焊一塊扁鐵，且與多條接地體連接時(shí)，不易于多次焊接，長(zhǎng)期運(yùn)行易引起脫落。但是扁鐵與鐵塔接地孔連接方便，加工制作程序簡(jiǎn)單，與多條接地體連接時(shí)，比較易于焊接，而且與鐵塔接觸面積大，可以保證泄流的熱穩(wěn)定。在施工技術(shù)方面，應(yīng)用深埋復(fù)合接地裝置。首先，該設(shè)備使用了水平和垂直接地體的復(fù)合接地裝置，其連接電流比較易于降到設(shè)計(jì)要求的限值以下，故鋼材用量也最節(jié)約。其次，由于使用了深埋在地基下部的高角鐵，所以接地體埋設(shè)時(shí)使用了基礎(chǔ)基坑土方開(kāi)挖，以減少射線(xiàn)長(zhǎng)度，從而減少了基本土地的挖掘工作量，保護(hù)環(huán)境。對(duì)避雷線(xiàn)、避雷器出現(xiàn)斷線(xiàn)、斷股、瓷瓶臟污或破損等情況，應(yīng)上報(bào)檢修計(jì)劃，等待專(zhuān)業(yè)人員處理。

結(jié)束語(yǔ)：文中給出的基于接地裝置和水平、垂直接地體共同發(fā)揮作用的設(shè)計(jì)方式，經(jīng)工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)是合理有效的，并可為國(guó)外輸電線(xiàn)路接地裝置設(shè)計(jì)提供借鑒。輸電線(xiàn)路防雷接地是維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定性、降低供電故障、提高供電經(jīng)濟(jì)效益的必須條件。對(duì)此，各單位要竭力做好防雷接地相關(guān)工作，確保電網(wǎng)運(yùn)行更加可靠。

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