降低燈桿電阻不合格率

李 鐵

（北京市城市照明管理中心，北京 豐臺 100078）

1 背景

路燈桿及法蘭盤在戶外道路運行，受日曬雨淋、土壤環境等因素的影響，電阻值逐年升高，極易造成燈桿帶電產生安全隱患。隨著2020 年《城市照明設施運維規程》的出臺，電阻達標值的要求由原來的10 Ω 以下調整為4 Ω 以下。因此降低燈桿電阻值以提高安全質量適應新的運維標準就顯得尤為重要。

為確保路燈正常運行，每年對北京市五環內所轄250 000 余基燈桿按所在區劃抽樣檢查，樣本率為10%，即25 000 基燈桿。小組成員結合2017—2020 年專項成果資料抽檢結果，如表1 所示。

表1 2017—2020 年北京市五環內燈桿電阻不合格統計表 基

從表1 可以看出，2017—2019 年，燈桿電阻不合格有300 余基，阻值平緩增長。2020 年“標準”發生變化，電阻不合格量上升至2 475 基，激增了近2 000 余基，不能適應新標準要求。因此本小組決定將“降低燈桿電阻不合格率”作為小組的活動課題。

2 現狀調查

小組成員采用分層整理的方法，首先通過阻值分組掌握問題的嚴重程度，其次進行外部環境、阻值在線路中位置，找出導致阻值升高的癥結所在，再次選取適合的降阻方法。

2.1 現狀調查一

小組采用分層整理分析的方法，將2020 年不合格阻值分成2 組，第1 組是阻值在10 Ω 及以上，即原標準下不合格電阻；第2 組是4～10 Ω，即新修正標準下新增不合格電阻，如表2 所示。

表2 2020 年燈桿不合格電阻值分布區域 基

根據阻值分組可知，10 Ω 及以上為292 基，與以往年度基本持平。4～10 Ω 為2 183 基，為新增不合格量。

結論：新標準化后，主要集中在新增阻值，占88.2%。

2.2 現狀調查二

根據調查一中結論，對新增不合格量的地處環境調查，如表3 所示。

表3 2020 年新增量電阻不合格燈桿所處環境分布 基

此外，小組實地調查路燈燈桿在步道上時，發現不合格燈桿附近多有存在雜石、廢棄物堆積等問題，致使燈桿表面出現氧化、銹蝕現象。

結論：電阻不合格燈桿與所處位置有較大關系，位置在步道方磚占比為75.36%，其次是園林綠地，占比18.55%。再次是柏油路面，占比6.09%。

2.3 現狀調查三

小組從上述B 區中隨機抽取1 組路燈在步道樣本，實地測量其所帶燈桿的阻值。如：南二環輔路一臺變壓器所帶負荷為例，如表4 所示。

表4 一臺變壓器所帶負荷燈桿實測阻值

結論：由表4 可知，位于供電電源首、末端燈桿電阻較低，為4 Ω 以下，造成電阻變大主要集中在線路中。

新增4～10 Ω 的電阻常采用增設地線釬子的方式；10 Ω 以上的電阻采用增設地線釬子為主，重敷桿與地網的連接網方式為輔；對于不具備以上2 種方式且須要掘路、挖坑的特殊道路，造價較高。

綜上現狀調查情況，新標準發生變化后，4～10 Ω 的燈桿在雜物堆積的步道中，占比為75.36%，是癥結所在。

3 設定目標

3.1 目標值確定依據

通過上述對問題癥結的分析和對路燈現狀的實地考察，根據2017—2019 年正常增長比的均值為1.34%，2020 年電阻新標準發生變化后，增長量百分比激增至9.90%，整體阻值不合格率提高了8.56個百分點。

通過現狀調查末端因素點，逆向逐級推出占比8%[1-2]，如果將新增量降低至往年增長水平，總阻值電阻不合格率須降至1.5%。

3.2 確定目標值

小組考慮到實際操作過程中，還可能會出現不可抗力因素等，將總阻值目標設定為：降低燈桿電阻值不合格率至1.5%。

4 原因分析

首先，針對新標準下判定為不合格的電阻值域，即處于4～10 Ω 區間的2 183 基燈桿的大癥結，小組成員從人、機、料、法、環5 個方面進行剖析，并完成多次頭腦風暴，根據分析，可以得出新增電阻不合格量大的7 條末端因素以及驗證內容，如表5 所示。

表5 因素分解表

綜上分析，小組分析出8 條末端因素，將每條一一確認。

5 確認要因

5.1 要因確認一：施工人員培訓不到位

根據規定，一般施工人員應滿足配電專業知識水平和安全資質，企業每年末對特種焊工作業人員進行理論和實操培訓并予以考核，合格分數為80 分。小組成員抽檢了施工方焊工特種作業證的有效期，均屬于合格。

在焊接標準方面，我中心嚴格遵守《城市照明設計與施工》的規定，施工前派專人到現場講解焊接標準，并定量檢驗現場焊接質量，最終進行質量驗收，合格后投運。

結論：判定屬非要因。

5.2 要因確認二：外力施工破壞

小組成員抽查了各運維巡修片區人員巡視記錄，樣本量為544 條道路，發現外力破壞2 處。

結論：通過調查，外力施工破壞對破壞路段影響很大，但是發生概率低，判定屬非要因。

5.3 要因確認三：施工人員未將材料分類擺放

小組走訪各運維片區單位倉庫實地調查，查看鍍鋅圓鋼存放情況。只有1 家運維單位的鍍鋅圓鋼與其他安全工器具混裝存放，屋內有反潮現象，鍍鋅圓鋼和帆布存在水滴現象。分析：（1）由于存儲不當，造成鍍鋅圓鋼氧化；（2）圓鋼本身存在質量不良；（3）與其他材料運輸過程中混裝，造成鋅皮脫落。

結論：在干燥、通風的庫房內用帆布包裹保護，并且在使用前進行防腐處理，可確保正常運用。判定為非要因。

5.4 要因確認四：施工人員未按工藝標準施工

按照施工標準[3-4]，燈桿與法蘭盤單面焊接長度達到120 mm 為合格，在實際施工過程中，具體數值會存在偏差，尤其是使用壽命10 年以上的老舊燈桿，易存在焊接長度不夠、未做防腐處理的問題，致使法蘭盤地網開焊、斷裂。

結論：通過調查可知，焊接長度與電阻阻值無相關性，小組討論判定屬于非要因。

5.5 要因確認五：阻值激增量大

根據2020 版《城市照明設施運維規程》第六章第2 節4 條規定，鐵桿連接接地網后接地電阻不應大于4 Ω。采用TT 系統接地保護，未采用PE 線連接成網的燈桿，其獨立接地電阻不應大于4 Ω。新標準致使阻值在4～10 Ω 之間的燈桿轉變為不合格電阻，導致降阻量增加，激增量明顯。

結論：小組判定屬于要因。

5.6 要因確認六：焊接發電機電流不穩定

現場焊接過程中，因發電機輸出電流不穩，啟動電流大，輸出電壓增大。剛開始焊接時，出現氣泡、虛焊、多錫等現象。

結論：經過討論，地網與法蘭盤焊接完畢后，應重新找平加固補焊，焊接長度達到標準值，可避免出現以上現象，判定為非要因。

5.7 要因確認七：設計燈桿在步道方磚中

小組前往設計部門得知，路燈桿桿位按照《道路照明施工手冊》標準定位，同時結合現場勘察，確定燈桿位置。在施工過程中，根據地下管線復雜程度，部分燈桿重新定位，所以燈桿位置要根據實際路況定位。即使發生單基燈桿移位到綠地或板油路面，其他路燈桿還是安裝在步道方磚中。

雖是要因，但小組沒能力解決關于設計相關的難題，為不可抗力因素。

5.8 要因確認八：行人亂堆積雜物

小組通過實地檢查小區、胡同、主干、次干道路等，發現整條路只有1～3 基燈桿旁有少量堆積現象，并告知巡修人員后，次日將雜物處理。所以小組判定屬于非要因。

綜上所述，小組確定1 條要因，即：“阻值不合格激增量大”。

6 制定對策

根據要因確認結果，小組通過改進路燈桿現有接地方式及補救措施，制定了對策表， 如表6 所示。

表6 對策表

7 對策實施

7.1 量取尺寸

小組成員到方莊路量取尺寸。井內地線網與燈桿內接零螺絲距離斷面圖約為750 mm；井中心滲水坑與井內地網距離約為400 mm。

7.2 制作完整壓接線

根據首末端選用多股銅線16 mm2作為保護接地線。依據尺寸，制作連接線。

7.3 獲取并勾卡子

小組成員到五金市場購得并勾卡子。

7.4 制作地線釬子

小組將1.8 m 長地線釬子截斷成600 mm 長的地線釬子，頂端焊接連接空板，如圖1 所示。

圖1 制作地線釬子

7.5 安裝并測試數據

小組前往試驗現場紅坊路，對不合格的燈桿安裝接地組合，并搖測各項數據。

在運維人員未恢復焊接前，小組進行加裝接地組合，測得前后對比數據，如表7 所示。

表7 實測紅坊路安裝后阻值

根據燈桿電阻不合格，檢查了地線網斷裂和未斷裂2 種情況。

8 效果檢查

小組組織施工人員對存在地阻值高的道路線路中燈桿處安裝10 個接地組合，并進行效果檢查。如表8 所示。

表8 安裝明細表

從表8 中得出，統計阻值均為合格值，并檢查無丟失現象。通過此方法，起到臨時降阻作用。在不合格燈桿按平分配置增加接地組合，可降低燈桿和整條線路的接地電阻。

根據地阻遙測計劃安排，小組再次抽取2021 年五環內電阻遙測不合格記錄資料，樣本率為10%，即25 000 基燈桿，如表9 所示。

通過計算：安裝前、后步道方磚中燈桿電阻不合格率由8%降低至0.13%。2021 年電阻不合格率比2020 年下降了0.98 百分點，課題目標完成。

9 結束語

在完成課題目標后，為使臨時降阻的接地組合能夠更好地應用，小組制定了鞏固措施。

為了臨時降阻接地組合的安裝規范化，制定《安裝規范及安全作業指導書》，由上級管理部門批準。

配備專業的安裝工器具，如專業安裝工具箱等，使施工質量和效率進一步提升。

將臨時降阻接地組合融入日常運維生產工作中。

將舊線路拆下的臨時降阻接地組合回收再利用，運用到新建工程，并做好防盜措施。