500kV架空线路地线（直接接地）金具发热分析与处理

杨育东

摘 要：运维线路中发生了一起500kV输电线路地线金具发热现象，根据实际运行经验，架空地线连接金具发热现象较为少见，本文对直接接地的架空地线发热现象产生的原因进行了全面分析，并结合现场实际情况对地线金具发热的情况提出了处理方法及建议。

关键词：500kV输电线路 架空地线 金具发热

1 500kV架空线路地线（直接接地）金具发热的原因

1.1 直接原因

架空地线上由于感应电动势产生电流，而连接金具连接处的电阻较大，该电流通过较大的电阻时产生焦耳热。焦耳热效应是连接金具发热的主要热源，从工程角度讲，阳光的热辐射等其他热源可以忽略不计，所以，焦耳热效应应该是连接金具发热的唯一热源[1]。

1.2 间接原因

1）负荷大：近年来由于电网建设高速发展，西电东送电网构架日益完善，加之迎峰度夏期间，云南丽江地区水量丰沛，金安桥、鲁地拉、龙开口、观音岩水电站发电量逐渐增多，负荷远高于旱季，平均超过1000MW。由于导线负荷电流增大，相应地线感应电流增大（地线感应电流主要与导线输送电流及导地线间距离有关，一般导线输送容量越大，导地线间距离越小，地线感应电流越大），所以负荷大是引发地线接续金具发热的最主要原因。

2）金具接触表面氧化、腐蚀：金具裸露在大气中运行，长期受到日晒、雨淋、粉尘及化学活性气体的侵蚀，接触面在水分、盐雾、霉菌等介质作用下发生腐蚀，形成不导电的腐蚀产物，使表面电阻不断增大，特别是铝质导线、金具，其表面会形成一层坚硬的氧化铝膜（高电阻）；当搭接面为不同金属材质时，如铜、铝对接，由于其标准电势不同，其接触面的水分、氧化物等形成电解液，发生电化学腐蚀，将比普通氧化破坏作用更大，加速接触面的氧化、腐蚀。

3）金具磨损：500kV龙仁线#137塔位于鲁地拉电站进线侧，位于金沙江风口位置，由于长期微风震动，导致架空地线金具不同程度的磨损，金具表面出现毛刺、不平现象，且線路同塔双回架设，感应电较大，在感应电流的作用下，在金具两端存在一定的电位差，磨损金具会发生电晕放电造成金具发热。

4）无接地引下线：500kV龙仁线#137塔为直线塔，顺线路方向右侧架设架空地线，#137塔地线悬挂方式为悬垂双联单挂点；由于导线输送容量大，相应地线感应电流增大，在没有架空地线引下线的情况下，感应电流全部经过地线金具从铁塔入地，当金具锈蚀严重或接触电阻增大时，在较大电流下温度升高越快；同理，增加架空地线引下线是最好降低金具发热现象的措施。

5）重要交叉跨越：重要交叉跨越（如500kV线路跨越500kV线路）情况下，被跨越线路架空地线由于跨越线路电流通过产生感应电压，从而增大自身感应电流，从而感应电流增大造成地线接续金具发热；此情况在线路新建时，往往设计选择高一级的地线金具，运行过程中基本不会发生。

6）天气潮湿：大部分金具发热发生在雷雨或者阴雨等潮湿的天气环境下。

2 500kV架空线路地线金具发热的处理及建议

2.1运维班组缺陷处置情况

云南省送变电工程有限公司丽江工作站作为该条线路的运维班组，在征得丽江供电局和云南省送变电工程有限公司的一致同意后，决定以间接带电加装永久接地引下线的方式对该缺陷进行处理；具体操作过程为：高空电工登塔至500kV龙仁线#137塔右地线支架后，首先对架空地线装设接地线，确保接地线可靠接地后，将人身绝缘保险绳连接好，一端系在500kV龙仁线#137塔右地线挂点上方适当位置，另一端系在高空电工身上，先将接地引下线接地端安装在塔身侧，然后出地线安装地线侧并沟线夹和接地引下线，并对架空地线连接金具进行外观检查无异常，30分钟后，使用红外测试仪对架空地线连接金具进行复核，发热点温度已经下降至15.2℃，紧急缺陷得以消除。

2.2运维过程中的建议

1）制定特殊区段，特别是风口、大跨越、交叉跨越、连续上下坡及地线无接地引下线的杆塔，充分发挥多旋翼无人机的机动性和可操作性，针对相应的杆塔开展精细化巡视，重点对架空地线的连续金具外观进行检查，根据直升机巡视情况，人机结合，增加对特殊区段架空地线金具的红外测温频次，及时了解易发热点的情况。

2）开展隐患排查，针对直升机巡视，红外扫描速度快、精度高、范围广的特点，根据线路负荷情况，机巡为主，复核为辅，对管辖线路开展隐患排查，根据排查情况进行整改；对直接接地且有发热现象的地线，及时加装接地引下线；对已加装引下线且有发热现象的地线，应对磨损、锈蚀的金具进行更换处理，对引下线接触不好的地方，先用锉刀、钢丝刷等把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉，除去表面的氧化膜，使接触面平整光洁，再用棉纱蘸酒精或丙酮把接触面擦拭干净，涂上电力脂，从而改善架空地线发热情况。

3）根据隐患排查情况，对于长期处于超负荷运行的线路或风口、大跨越、交叉跨越等无地线引下线的杆塔，应及时上报大修技改项目进行补装。

4）优先考虑甲乙双回路均分带电负荷，避免单回路带电负荷过重[2]。

5）对于新建线路，在设计阶段要求对风口、大跨越、交叉跨越、连续上下坡杆塔等特殊地理环境应选择高一级的地线金具，并加强特殊区段线路地线的防震设计，并要求在杆塔地线线夹两侧加装接地引下线[2]。

3 结语

文章对架空地线金具发热的实际现象进行了描述分析，并根据现场实际情况采取了一些管控措施，地线金具发热严重的达到了紧急缺陷，严重威胁到了线路的安全稳定运行，非常有必要对地线或地线金具、绝缘架空地线放电间隙运行情况进行重点监控、监测，采集、积累数据进行进一步分析，制定有效可靠的措施，保证线路的安全稳定运行。用精细化运维思路和实际行动切实践行“万家灯火，南网情深”。

参考文献

[1] 周欣佳：输电线路架空地线连接金具发热发红的分析及处理方法.上海电力，2001年第3期.

[2] 陈桂阳：关于深圳电网500kV鹏深甲线多处地线金具发热的原因分析及控制措施探讨.深圳，518000.