新型输电线路杆塔接地网快速连接装置的原理与应用

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

徐学泽、赵思卫、邓再杰、张震、刘子兴

中国南方电网有限责任公司云南怒江供电局,云南怒江 673100

摘要

随着经济的快速发展,对电力的需求越来越高,杆塔接地网作为输电线路中的一个重要部分,对输电线路的正常运行起到了至关重要的作用。接地网分接地线和接地体两部分,一般是用焊接、螺栓连接等方法来进行连接,但是由于施工人员操作不当或者是现场环境复杂等因素影响,导致接地网连接不到位、不牢固或者是存在安全隐患,给输电线路的正常运行带来了很多隐患。为了避免这些问题的出现,研究了一种新型的输电线路杆塔接地网快速连接装置,该装置具有施工简单、操作方便、安全性高等优点,有效解决了以往连接不到位或者存在安全隐患等问题。


关键词

输电线路;杆塔接地网;连接装置

正文


目前,我国已经建成了世界上最大的输电网络,输电线路的数量也在不断增加,电网的安全性和可靠性越来越受到人们的重视。而输电线路中的杆塔接地网作为电网中的一个重要组成部分,对输电线路正常运行起到了至关重要的作用,如果接地网出现问题,很容易造成人身伤害或者是电力设备受到损坏等安全事故。在输电线路工程建设中,杆塔接地网是其中一个重要环节,而在实际施工中,由于施工人员操作不当或者是现场环境复杂等因素影响,导致接地网连接不到位或者是存在安全隐患等问题。为了保证输电线路的安全运行,有必要对现有技术进行改进。

1 输电线路杆塔接地网存在的安全隐患

1.1 接地装置埋设深度不足

目前,大多数输电线路杆塔接地装置埋深不够,造成杆塔接地装置存在安全隐患。在多雨地区,土壤电阻率较高,杆塔接地装置埋设深度不够,接地体与杆塔之间的电位梯度过大,可能造成雷电反击、闪络和跨步电压等事故。在地质条件较差的地区,如黄土覆盖地区、山地、丘陵等地形复杂的地区,杆塔接地装置埋深不够时,接地体与土壤之间存在较大的接触电阻,雷电流可能通过接地装置流入大地,造成设备损坏或人员伤亡。

1.2 杆塔接地网与基础连接处的间隙未有效填充

通常情况下,杆塔接地网的埋设深度均能够满足规范要求,但是,在实际操作中,有部分输电线路杆塔接地网的埋设深度还达不到规范要求,主要原因在于杆塔接地网与基础连接处的间隙未有效填充。杆塔接地网与基础连接处的间隙主要是指接地装置与基础之间的距离小于规定标准,导致杆塔接地网与基础连接处的距离小于规定标准。同时,杆塔接地网与基础连接处的间隙未有效填充,也会导致杆塔接地网的接地电阻增大,容易引发安全隐患,严重时甚至会导致杆塔的倒杆事故。

1.3 接地体的设计不符合规范要求

我国目前已经颁布了一系列电力设计规范,其中明确要求了在进行接地设计时必须遵循《电力工程设计技术规程》等规范,而在实际工作中,很多施工人员为了达到自身的利益,往往会违反相关的规定进行施工。在这种情况下,如果接地设计不符合规范要求,则可能会出现以下问题:

1)接地体的面积达不到相关规定的要求;

2)在对接地体进行埋设时,由于施工技术人员缺乏相应的技术知识,未能将杆塔周围的土壤与地网之间形成良好的连接;

3)在进行接地体的埋设时,由于施工人员缺乏相应的技术知识,未能保证接地体与周围土壤之间的充分接触,从而导致接地体存在一定的安全隐患;

4)在对接地体进行埋设时,技术人员未能保证埋设深度达到相关规定要求。

2 新型输电线路杆塔接地网快速连接装置的原理

2.1 新型接地网连接装置的工作原理

传统的输电线路杆塔接地网连接方式主要有两种,一种是采用焊接连接的方式,这种方式存在焊接点容易脱落、焊接处容易氧化、后期使用过程中接地网容易被腐蚀等缺点;另一种是采用螺栓连接的方式,这种方式具有连接可靠、操作方便等优点,但是这种方法存在螺栓松动或者是连接处连接不牢固等问题,在实际操作中容易出现接地网脱落或者是连接不牢固的现象。针对传统的输电线路杆塔接地网连接方式存在的问题,研究人员设计出了一种新型输电线路杆塔接地网快速连接装置,这种装置具有操作简单、连接方便、安全可靠等优点,有效解决了以往接地网连接不到位或者存在安全隐患等问题。新型接地网连接装置主要是利用了绞合的方式来实现的,绞合主要是利用了两根小绞合绳,中间有一根较粗的拉线,然后利用金属杆作为支撑,再通过拉线来实现对接地网的连接,而金属杆则是起到了一个支撑和辅助作用。

2.2 新型接地网连接装置的构成及功能

新型接地网连接装置的构成,主要包括了两个部分,分别是:

1)一个横担和一个横杆,横担的一端是与杆塔接地网连接的,另一端是与地网连接的,在横担上固定有一个U型扣。

2)一个底座和一条钢索。在底座上固定有一个铁钩,其作用就是将横担和底座连接起来。

在底座上有一条铁链,铁链的一端与横担连接,另一端与地网连接,在铁链的另一端固定有一根钢索,在钢索上也安装有一条U型扣,当横担和底座连接后,钢索就会被固定在底座上。当把横担和底座连接起来后,就可以把横担上的铁锁和地网连接起来了,这样就可以把接地网引接到输电线路杆塔上。

2.3 使用范围及注意事项

适用范围:使用该接地网连接装置的输电线路杆塔接地网引线均为4mm铜导线,同时适用于110kV、220kV、500kV、750kV电压等级输电线路杆塔接地网引线,使用时无需搭设脚手架。

注意事项:该装置适用于110 kV及以下电压等级的输电线路杆塔接地网引线;在使用该装置前,应确保输电线路杆塔接地网引线的干燥、无腐蚀,若有腐蚀需在使用前将其进行处理;当采用该装置时,应注意防雷接地引线,在连接过程中应做好防雷接地引线的保护工作,并做好施工过程中的安全措施。

3 新型输电线路杆塔接地网快速连接装置的应用

3.1 快速连接装置的安装

在进行安装的过程中,应当严格遵循以下几点原则:第一,杆塔接地线的长度在100m之内,并不需要连接两个独立的接地极;第二,杆塔的高度在30m之内,可以采用单根单端接地方式;第三,在进行杆塔接地网连接时,应当将该装置安装于接地极的下方,并确保其垂直于杆塔接地线。针对输电线路杆塔接地线的使用情况进行分析可以发现,输电线路的接地网所覆盖的区域较为广泛,一般为山区、丘陵等地形。针对输电线路杆塔接地线进行安装时,需要考虑到接地极与杆塔之间的距离、杆塔的高度、树木等因素。

3.2 新型接地网连接装置的使用效果

新型接地网连接装置在实际应用过程中具有以下优势:

1)快速连接,提高了接地网连接效率。传统接地网连接方法一般采用扁钢、钢管或角钢焊接方式,需要20min以上才能完成接地网的连接工作,而新型接地网快速连接装置一般在3min内就可以完成,在实际应用中可减少20min以上的操作时间,提高了接地网的安装效率。

2)避免杆塔接地体断裂和锈蚀问题。传统的接地体使用时需要一定的人力和时间,而且在实际应用过程中也有一定的安全隐患。新型接地网快速连接装置具有很强的柔韧性,其强度远远超过其他金属材料,能够有效避免接地体断裂和锈蚀问题。

4 结束语

总而言之,接地网是输电线路安全运行的一个重要保障,在输电线路中起到了至关重要的作用。而目前,输电线路中的杆塔接地网连接方式主要有焊接、螺栓连接等方法,但是这些方法都存在一些弊端,如焊接法成本较高、施工过程复杂、安全性差等;螺栓连接法施工不够便捷、操作不便,难以保证接地网的牢固,从而容易引发安全事故;焊接法操作复杂且成本较高。而采用新型的输电线路杆塔接地网快速连接装置,不仅具有施工方便、安全便捷的优点,而且成本低、施工简单等特点,有效解决了以往连接不到位或者存在安全隐患等问题,对于保证输电线路的安全运行具有重要意义。

 

参考文献

[1]袁驰,姜志鹏,陈芳林,尹宓,李锦晓,安韵竹.输电线路杆塔混凝土塔基外敷接地引下线防腐研究[J].电瓷避雷器,2023,(01):74-82+91.

[2]杨建雄.基于电气设备中输电线路接地装置的改造技术研究[J].现代工业经济和信息化,2022,12(08):267-268.

[3]孙洪波,于德水.输电线路环形接地装置的设计及电阻计算[J].内蒙古电力技术,2021,39(06):91-93.


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