携带型短路接地线的管理与应用

葛乃成， 陆伟宏， 聂宇本， 贲树俊

1. 国家电网公司华东分部 上海 200120 2. 施瓦哲工程实验(上海)有限公司 上海 201203 3. 国家电网南通供电公司 江苏南通 226006

携带型短路接地线的管理与应用

葛乃成1， 陆伟宏2， 聂宇本1， 贲树俊3

1. 国家电网公司华东分部 上海 200120 2. 施瓦哲工程实验(上海)有限公司 上海 201203 3. 国家电网南通供电公司 江苏南通 226006

分析了当前携带型短路接地线的管理和应用现状，对存在的问题进行了剖析，并从选型、使用、保管、试验、智能化应用等方面提出了完善建议。

电力系统； 接地； 安全性

在高压设备或线路上工作，除停电外，还应按GB 26859—2011《电力安全工作规程 电力线路部分》和GB 26860—2011《电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分》中保证安全的技术措施要求，完成验电、接地，之后方可工作[1-2]。接地包括装设接地线和合接地刀开关，主要用于防止检修设备线路突然来电、消除邻近高压带电设备线路感应电压，以及放尽断电设备线路剩余电荷等。接地线的应用对保证作业人员人身安全起着至关重要的作用。

1 携带型短路接地线的管理和应用现状

目前，电网企业在用的携带型短路接地线种类较多，按电压等级分，主要有 400V、10kV、20kV、35kV、110kV、220kV和500kV等七种；按截面积分，主要有16mm2、25mm2、35mm2和50mm2等四种；按线夹操作类型分，主要有螺旋式和弹簧式两种；按线夹型式分，主要有平口式和挂钩式两种；按材质分，主要有铝质和铜质两种。

1.1 选型

(1) 截面积选型不正确。GB 26859—2011和GB 26860—2011规定高压接地线截面积不得小于25mm2，但部分单位仍存在使用16mm2接地线的情况。此外，部分单位在没有经过短路电流计算的前提下，所有电压等级均使用了25mm2的短路接地线。

(2) 线夹选型不正确。部分单位所用的接地线采用弹簧式线夹、穿刺线夹，线路用短路接地线夹内侧无锯齿。

(3) 接地线的长度选择不正确。由于变电站个别接地桩头距接地设备较远，如主变压器的高压侧接地，采用正常长度的接地线将无法装设。

1.2 保管

(1) 班组人员对短路接地线的维护保养意识不强，保管不到位。如将接地线操作棒当棍棒使用，乱扔乱丢，以致造成接地线受到人为损伤或机械损伤。

(2) 接地线保管不符合规程要求。接地线应在空气流通、环境干燥的专用地点存放，但部分单位将接地线与其它安全工器具混堆在潮湿的房间内。此外，还存在接地线无编号、无试验合格证，报废的接地线未做明显标志分开存放并及时报废等。

1.3 试验

(1) 未定期试验。存在不试验或超期试验的现象，甚至为了应付检查，未经试验而贴上试验合格证。

(2) 试验项目未做齐全。根据DL/T 1476—2015《电力安全工器具预防性试验规程》[4]要求，接线鼻与软导线压接或重新压接的接地线应进行成组直流电阻值试验，但部分试验单位为图省事，只对接地线的操作杆做工频耐压试验，而没有对接地线进行成组直流电阻值试验。图1所示为某10kV接地线(长度约3m)在接线鼻处存在断股现象，经实测，直流电阻值达到433.0mΩ，远远超出DL/T 1476—2015中的合格值要求，属不合格。

图1 10kV接地线软铜线断股

(3) 接地线成组直流电阻值试验时的电流太小，导致所测的直流电阻值不准。

1.4 装设拆除

(1) 存在未验电、未三相全部验电、未在装设接地线位置验电就装设接地线的现象。有些操作人员心存侥幸，认为设备已停电，不必再多此一举。

(2) 存在颠倒装设和拆除接地线顺序的现象。如装设接地线时先装导线端，拆除接地线时先拆接地线端等。

2 接地线选型

2.1 校核接地线截面积

10kV及以上电压等级中短路接地线的截面积不得小于25mm2，这是GB 26859—2011和GB 26860—2011根据携带型多股软铜线的机械强度做出的强制要求。此外，需要根据DL/T 879—2004《带电作业用便携式接地和接地短路装置》规定，并且按照承受的短路电流来选择携带型短路接地线的截面积[5-7]。使用正确截面积的短路接地线，能保障接地线在突然来电情况下不熔断，从而保障作业人员的人身安全。

2.2 正确选用接地线线夹[8]

(1) 接地线线夹的型式应与所挂接地线的设备导体(或接地端)相适应，以保证接地线与设备(接地端)连接处电气接触良好。线夹的夹具应具有可靠的接触面，并能承受额定故障电流所产生的热应力和机械应力，即满足热稳定和动稳定的要求。

(2) 弹簧式线夹难以保证线夹与导线间的压力，若弹簧压力太小，作业人员工作中不小心碰触接地线的操作棒时，可能使接地线脱落，且在发生误送电时，弹簧式线夹可能承受不了短路电流的电动力，使接地线导体端线夹弹开，造成检修设备失去接地线的严重后果。因此，不建议在高压线路中使用弹簧式线夹，而应采用螺旋式线夹。

(3) 线路因受空气中的水蒸气和灰尘等影响而发生表层氧化，此外，架空线路导线表面一般有脏污物，如果使用常规的接地线夹，会造成接触电阻值显著升高，对人身安全带来影响。因此，线路线夹宜采用内侧有锯齿状的线夹，同时在装设接地线时来回旋转夹紧的线夹，去掉氧化层，最大限度地减小对接触电阻值的影响。

2.3 正确选用接地线型式

接地线一般采用三相短路式接地线，特殊情况需要使用分相式接地线时，其接地端应采用三相合一型式，使之符合先短路后接地的原则。

3 接地线夹的改进[9]

3.1 平口式接地线夹

平口式接地线夹通常使用在铜排、导线夹等扁形导体上。由于在使用接地线操作棒顺时针旋紧的过程中，平口式线夹没有与导体固定的地方，导致线夹随操作棒顺时针位移，给接地带来不便。在一些较高的部位接地，由于接地线自身的重力，作业人员难以操作的问题更为突出。为此，可采用如图2所示的线夹，增加一个与导体垂直固定的部件，使其在操作棒顺时针旋紧的同时不使操作棒在导体上产生位移。

图2 平口式接地线夹改进示意图

3.2 挂钩式接地线夹

在耐张杆塔线路上使用挂钩式接地线夹接地的原因是，作业人员在耐张杆塔上的位置与导线相距较远，如果使用传统的平口式线夹，操作杆与线夹水平，作业人员难以操作。如图3所示，将操作杆与线夹垂直布置，用操作杆的长度来弥补作业人员与导线间的距离，可以很方便地进行耐张杆塔线路的接地。

图3 挂钩式接地线夹改进示意图

4 穿刺型验电接地环使用建议

穿刺型验电接地环在穿刺绝缘导线的绝缘层时使用力矩螺母拧紧。力矩螺母材质各异，质量良莠不齐，加之不同厂家绝缘导线的绝缘材料可能不同，因此难以保证力矩螺母拧断绝缘材料后刀片与导线的良好接触。此外，穿刺型验电接地环没有经过动稳定、热稳定的型式试验，在突发短路时线夹中的刀片可能损坏，形成刀片与导线虚接，产生安全隐患。因此，笔者不建议使用穿刺型验电接地环。

5 接地线保管

5.1 存放要求

所有接地线均应在专用安全工器具室内定置存放，一般要求存放地点环境温度为-25～40℃，相对湿度不超过85%，干燥且无腐蚀。操作杆存放时，操作杆架在支架上或悬挂起来，且不得贴墙放置。接地线存放时，接地线和存放位置均顺序编号，接地线与存放位置一一对应。所有存放在安全工器具柜内的接地线均是试验合格的接地线，试验不合格的短路接地线需做明显标记，且不得存放于安全工器具柜内。

5.2 定置管理

(1) 若变电站内接地线数量不足，变电运维人员需从它处借用接地线时，应在进入现场前由运维人员对借用接地线进行清点、登记，确认与站内现有接地线无重复编号后，暂时作为本站接地线进行统一管理。

(2) 严禁检修人员擅自携带接地线进入工作现场。检修人员若因工作需要确需使用接地线时，应向运维人员借用变电站的接地线。

5.3 检查与报废

接地线每次使用前应对外观进行仔细检查，尤其是查看是否存在绞线松动、断股、护套严重破损、夹具断裂、螺栓松动、试验周期是否在有效试验合格期内等方面。对已损坏的不合格接地线，应一律强制报废。

6 接地线试验

6.1 试验要求

(1) 各单位应按接地线试验周期进行试验，制定试验计划，落实试验时间和责任人，上级部门应制订相应的制度加以监督并严格考核。

(2) DL/T 1476—2015《电力安全工器具预防性试验规程》规定携带型短路接地线的试验项目包括成组直流电阻值试验(周期不超过5年)和操作棒工频耐压试验(周期5年)两个项目，两项全部通过才合格[4]。其中，测试接地线成组直流电阻值试验时的电流宜≥30A。

(3) 接地线试验完毕后，试验人员应及时出具试验报告，并按规定张贴试验合格证标签或可追溯的唯一标志。带有二维码追溯试验情况的合格证标签中，二维码存储了安全工器具的所有基础信息和试验记录，可以通过手机软件即时察看安全工器具的信息，如图4所示。合格证上注明编号、试验日期及下次试验日期等。接地线经试验达不到安全标准时，应严格执行报废制度。对不合格的接地线，一律强制报废，并及时给予更换和补充。试验合格的接地线在经受短路后，应根据其经受短路电流的大小和外观检验，判断是否还能继续使用，一般应予报废。

图4 带有二维码追溯试验情况的合格证

6.2 绝缘导线穿刺型验电接地环动、热稳定试验

目前，为了适应10kV及以下绝缘导线的验电接地需要，部分地区大量使用了穿刺型验电接地环。DL/T 1190—2012《额定电压 10kV 及以下绝缘穿刺线夹》并未涉及其动稳定和热稳定试验要求[10]。研究过程中，分别选择了35mm2和 25mm2穿刺型验电接地环，委托苏州电器科学研究院依据DL/T 879—2004中第6.6条做了动稳定和热稳定试验。25mm2穿刺型验电接地环动稳定试验为18.75kA、0.1s，热稳定试验为7.5kA、1s；35mm2穿刺型验电接地环动稳定试验为26.25kA、0.1s，热稳定试验为 10.5kA、1s[5]。试验结果显示：25mm2接地环动稳定试验后绝缘导线被击穿，验电接地环有断齿现象，热稳定试验完好；35mm2接地环动、热稳定试验后均完好。建议在今后若继续选用穿刺型验电接地环，那么应增加动、热稳定试验，从设备上确保安全。

7 基于物联网技术的接地线智能化管理

在国内，接地线通常都以传统的手工方式核对并记录进行管理。每次使用都记录在安全工器具室的接地线去向牌上，包括借出、归还等信息。尽管这样，仍然存在一些问题：由于人为疏忽，不可避免会出现记录不完整或不及时等情况；虽然每组接地线有唯一编号，并存放在固定地点，存放位置亦编号，接地线号码与存放位置号码一致，但是变电站数量众多、作业现场分散，仍然给管理带来极大的难度；装、拆接地线时做好记录，交接班时要交待清楚，这也给运维人员带来极大的不便。可见，传统的管理模式不能真正在技术上实现安全可靠的接地线管理。

如何在不改变运维人员操作流程的前提下，利用先进的物联网技术实现接地线安全可靠的管理已成为较为迫切的现场需求。通过研究认为，接地线的智能化管理系统应该至少满足下述三个功能。

(1) 接地线对位存放与锁定功能。利用物联网技术实现安全工器具柜内接地线取用的授权管理，并可实时追踪接地线的出入记录和存放位置，通过液晶显示屏现场显示。安全工器具柜在有接地线未归位时，可通过对应的信号指示灯提示运维人员，从而避免漏拆接地线。在有人非法使用接地线时提供现场警示，所有接地线使用记录可自动生成日志以供追溯。

(2) 短信提示接地线试验周期即将到期。接地线智能化管理系统在接地线试验日期到期前15天通过短信提示运维人员。现场安全工器具柜通过液晶显示屏在接地线试验过期时进行现场警示。

(3) 实现接地线取用闭锁、挂接错误警示。通过倒闸操作电子模拟图板与接地线智能化管理系统形成联动，实现接地线的有效管控。在模拟操作通过后，才可正常取用对应编号的接地线。在装设接地线时，若接地端安装地点错误，专用接地点可实时警示。接地线装设地点正确后，返回信号至电子模拟图板。在送电时，电子模拟图板可实时监控回路内接地线的拆除情况，现场接地线未实际拆除时，可根据逻辑闭锁对应的模拟操作步骤，防止由于漏拆接地线而引起误操作事故。

8 结束语

笔者分析了携带型短路接地线的应用和管理现状，指出了当前存在的问题和不足，从选型、选材、保管、试验等方面提出完善建议，并探讨了基于物联网技术的接地线智能化管理，为电力行业规范携带型短路接地线的应用和管理提供了一定的参考。

[1] 电力安全工作规程 电力线路部分：GB 26859—2011[S].

[2] 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分：GB 26860—2011[S].

[3] 蔡敬毅，黄文峰.携带型短路接地线在管理和使用中存在的问题[J].电力安全技术，2007，9(11)：45-46.

[4] 电力安全工器具预防性试验规程：DL/T 1476—2015[S].

[5] 带电作业用便携式接地和接地短路装置：DL/T 879—2004[S].

[6] 朱仲鸣.关于携带型短路接地线额定短路电流值取值问题的讨论[J].华东电力，1994(10)：23-25.

[7] 戴克铭.携带型短路接地线截面积的验算[J].电力安全技术，2004，6(5)：37.

[8] 戴克铭.正确使用携带型短路接地线[J].电力安全技术，2011，13(11)：20-24.

[9] 虞泽.携带型短路接地线的改进[J].云南电力技术，2008，36(1)：40-41.

[10] 额定电压10kV及以下绝缘穿刺线夹：DL/T 1190—2012[S].

With analyses of the management and application of current portable short-circuit ground wire， the existing problems were analyzed and recommendations for improvements were set forth in terms of its selection， usage， storage， testing and intelligent applications.

Power System； Eerthing； Safety

2016年5月

葛乃成(1980— )，男，硕士，高级工程师，主要从事电网安全监督管理工作， E-mail：gench80@126.com

TM755

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