架空地线连接金具熔断掉落事故的预防

2013-10-08应函霖黄旭骏

浙江电力 2013年9期

关键词：金具感应电流构架

应函霖，黄旭骏，方琪

（金华电业局，浙江金华 321000）

输电线路的架空地线处在带电导线的交变电磁场内，感应电压与带电体间的距离成反比，当架空地线与带电体的间距一定时，地线上的感应电压与带电导线的平行长度和输送电流成正比。直接接地的架空地线锚固及悬挂点上既承受地线机械荷载，又引导感应电流入地。

铁路牵引站外终端塔的构架档架空地线松弛架设，当架空地线与杆塔、构架挂点处的张力小而致使接触电阻增大，常年通过大小不等的接地感应电流时，会发生耐张悬挂连接金具发热熔断掉线事故，应落实防范措施。

1 输电线路事故状况

220 kV桥铁2Q82线和仙铁2Q27线是电气化铁路牵引站专用同塔并架双回输电线路，投运于2006年9月7日，导线型号为JL/LB20A-240/30，地线型号JL/LB20A-70/40，全长6.985 km，架空地线直接接地架设，33号终端塔至铁路牵引站构架侧架空地线松弛架设，进构架档为20 m档距，架空地线设计最大张力为4 kN。

电气化铁路牵引站采用V-V型接线方式的变压器，属特殊的两相供电，当铁路供电辖区内有列车通过的瞬间，输电线路负荷电流从几个安倍剧增至近百个安倍，列车通过后，输送线路的负荷电流即刻降回至数个安倍。

2012年10月28日，桥铁2Q28线跳闸，V相故障，线路保护无重合装置，第一套保护零序Ⅰ段、距离Ⅰ段保护动作，第二套保护距离Ⅰ段保护动作。故障后巡查发现，桥铁2Q28线33号终端塔牵引站构架档左侧架空地线耐张连接的U型环被感应电流烧损断裂，架空地线掉落在牵引站V相导线上，牵引站内构架复合绝缘子的均压环电弧烧伤受损。

2 事故原因分析

故障线路的架空地线与杆塔直接接地，由于地线处在带电导线的交变电磁场内，接地感应电流通过连接金具入地。

输电线路常规架设的架空地线与杆塔锚固或悬挂的金具即要承担机械拉力，又要通过感应电流。本次故障线路的终端塔进牵引站构架间的架空地线为松弛架设，地线的设计最大张力为4 kN，铁路电气化牵引站内的构架采用独立竖立的钢架，结构单薄，施工架设的架空地线张力远小于设计张力值。

线路终端塔地线悬挂点高约33 m，牵引站构架独立支柱地线挂点高约20 m，构架档距为20 m。构架档的架空地线张力为地线的自重（见图1）。在事故停电更换中，塔上作业人员能用单手轻松地将构架档地线拉起，估计地线张力约在300～600 N，远未达到设计要求的构架档地线张力。设计认为架空地线与杆塔（构架）直接接地，因此导体地线LGJ-70/40钢芯铝绞线的耐张线夹引流板与杆塔没有直接相连，见图1中箭头指向。极松弛架设的地线挂点金具与塔身接触电阻大，通过接地感应电流后放电发热严重，图2是U型环通过感应电流后烧损痕迹。

电气化铁路牵引站采取特殊的2相供电方式，输电线路输送的负荷时大时小，管辖区段每天上、下行的客车、货车近400趟，高峰时段每小时达20多趟。当列车通过管辖区段时，负荷电流瞬间剧增至上百安倍，致使架空地线上的感应电流剧增，因线路架空地线是铁金具直接接地，松弛悬挂即接触电阻大的耐张锚固悬挂点金具连接处的接地感应电流也忽大忽小，在长达6年时间内重复产生接地放电电弧，最后导致连接金具的U型环烧损而掉线（见图3）。