浅淡10KV高压配电线路钢管塔接地引下线优化设计

2019-03-30刘景明

科学与技术 2019年4期

刘景明

摘要：随着城市现代化不断加速的快速发展，原有的10kV配电网架空线路已经不能适应城市现代化的发展，配电线路大跨越、大档距及特殊地形越来越多，原有的配电线路杆塔已经不能适用到这一实际情况中，10kV配电线路钢管塔的应用也就越来越广。传统的10kV高压配电线路钢管塔往往采用质地偏硬而且不耐腐蚀的圆钢材料来制作接地引下线，因此导致在现场运用中产生很多不足之处。对此本文展开了相关的探讨，准备采用镀锌钢绞线，来改善10kV高压配电线路安装使用和维护，以此来增强10kV高压配电线路接地引下线的实用性能。

关键词：10kV高压配电线路；接地引下线；优化设计

10kV高压配电线路钢管塔的主要接地装置是接地引下线和接地体。过去普遍使用热镀锌圆钢来制作接地引下线，在多年使用和运行实施后发现使用该材料存在一些缺陷和不足，下面将对此进行探讨。

一、接地引下线传统运行情况

（一）传统接地引下线的应用现状

首先，施工单位往往为了美化接地引下线的制作工艺，而把圆钢原有的阶梯状紧贴着钢管塔折成梯形，这就大大违反了制作接地引下线的规定即接地引下线应该短而直，并且在使用折弯机弯折圆钢时常常会对接地引下线的镀锌层造成损伤，从而加快了接地引下线的锈蚀程度。

其次，接地引下线最易发生锈蚀状况的部位是在地表以及地面以下30cm左右的地方，这部分在使用圆钢时会因为年久失修而发生锈蚀和折断情况，这就会导致引导雷电流进行疏散的通道发生中断，从而增高了杆顶的电位，然后就是线路绝缘层被击穿，最终导致线路跳闸事故的发生，对供电安全造成了安全隐患。

（二）传统接地引下线的维护运行成本

海滨城市的特点就是海岸线长，经济发展迅速，用电量与日俱增，大部分新架配电线路都是在新修的滨海路、园区公路绿化带里架设，在转角杆、终端杆处不能设拉线，所以钢管塔的使用数量也就很大，比如：二零一五年新架的10kV码头甲乙线码头干钢管塔就用了29基，二零一六年正在架设的10kV北站甲乙跨越河流档距接近二百五十米，钢管塔高度近二十三米，还有的跨越档距近三百米，钢管塔高度近三十米；在盐碱地区对接引地下线每年定期进行开挖检查和局部更换，以此来保障钢管塔雷电流的通泄渠道能够正常运行。

按照国家标准的规定，导体受腐蚀后的截面少于原截面的百分之八十就应该进行更换。此外，某些供电公司提供的统计数据表明，依据这项国家标准规定而必须进行更换的接地引下线每年都能超过上百根。这足以表明，维护接地引下线运行的成本数额不低，因而也导致了10kV高压配电线路的运行成本增加。

（三）传统方法接地引下的检测

首先，采用钳型接地电阻表来对钢管塔的接地电阻进行测量就必须要解开接地引下线，然而接地引下线在安装时是贴紧杆身的，因此在拆除杆身与接地引下线的连接时会因为圆钢的硬度太大而导致二者不能顺利进行拆分。这就会导致圆钢不能顺利地被钳型接地电阻表卡住，从而不能开展接地电阻的测量。

其次，制作接地引下线的时间是在回填土之前，此时的接地引下线的长度是在测量接地体的焊接点与接地孔的距离之后才制定的，其长度刚好相符。然而在回填土之后，土层会逐渐被压实从而导致接地体的焊接点下沉，而受到土层向下的压力下的接地引下线就处于难以拆除的状态。

二、接地引下线的设计方法与思路

（一）接地引下线材料的选择

通过研究发现现有接地引下线有很多不足之处，这就使得对10kV高压配电线路钢管塔的接地引下线进行优化设计显得尤为重要。现阶段就是把传统的圆钢材料改换成镀锌钢锌钢铰线，并制定出相应的安装镀锌钢绞线的接地引下线的方法，然后经由计算热稳定来明确钢绞线的截面积，这样在制作出抗腐蚀性更好的接地引下线的同时，更能便捷地进行接地引下线的安装，还能更好地进行接地电阻的测量。

（二）接地引下线的优化设计思路

对10kV高压配电线路钢管塔的接引地下线进行优化设计的目的，就是为了使接引地下线能够更加便捷地进行安装，更能有效地减少因锈蚀而造成的频繁检修和更换问题的发生，再结合雷电流通泄的主要途径，就是将接引地下线与接地体和钢管塔连接起来，因此在考虑优化设计思路时主要涉及以下几点。

首先是选择合适的材料。在进行热稳定校验和计算的基础上，选择热镀锌钢绞线作为接地引下线的制作材料。做出这种选择的原因是钢绞线本身质地较软，因而容易弯折且安装方便。在制作接地引下线时可在长度上留出裕度，这样就能在不影响其美观性的同时，也方便使用钳型电阻表对接地电阻进行测量。

其次就是要注意钢绞线与接地体以及钢管塔接地孔之间的连接。在操作时可以按液压工艺要求将事先制作好的带Φ16mm圆孔的热镀锌钢鼻用液压钳压接在钢绞线的一端，并用螺栓将其固定在钢管塔的接地孔上；再用液压钳将事先已制作好的无孔热镀锌钢鼻压接在钢绞线的另一端，并使用螺栓将此端接地钢鼻连至接地体上。

此外还要采取一定的防腐蚀措施。采取这种措施的目的是为了防止锈蚀情况发生在接地引下线在地面露出的部分以及地下30cm 以内的部分。具体实施方法就是将一根塑胶冷水管之类的PVC管套在接地引下线上，再用水泥封住PVC管的两端，从而可以防止管内浸水而导致的钢绞线受到腐蚀。通过这种措施能够有效地隔离开土壤和钢绞线，在预防土壤腐蚀钢绞线的同时保障雷电流的泄放。

（三）接地引下线的安装

接地体地下连接部分一律采用焊接。焊接前应先清洁焊口，其搭接长度，圆钢为六倍直经，双面施焊；扁钢为两倍宽度，三面施焊。焊缝应平直，不间断，不得有气泡、夹渣和假焊、烧毁等现象。所以10kV高压配电线路接地引下线的安装顺序为：先将钢鼻与钢绞线连接端通过液压方式接在钢绞线上，接着用接地焊接工艺将此端焊接在接地体上，涂上沥青漆，严重腐蚀地区还应缠麻袋两层，并涮防滑；再在钢绞线上套入PVC管，其中5/6在土壤内，1/6在土壤表面，用水泥浆将PVC管两端口封堵，然后在钢绞线的另一端将有孔钢鼻液压好，最后将接地引下线连接在钢管塔接地孔上，填好回填土。此外，还应在接地引下线上端与铁塔接地孔连接螺栓上加装防盗帽来达到防盗的目的。

（四）校验接引地下线材料的热稳定

通过校验的实践结果表明，使用钢绞线做的接地引下线能够迅速安装，從而相对缩短了施工周期，受到现场施工人员的好评。同时对近几年期间运行情况来看，其接地电阻进行测试时简便，接地引下线未出现锈蚀情况。

三、优化设计方法的优点

（一）技术方面的优点。

1.安装简捷方便。

由于钢绞线比圆钢软，所以钢绞线制作的接地引下线可随时弯曲因，长度只需稍留裕度，安装、拆除非常便捷。

2.防腐蚀性好。

由于优化设计的接地引下线增加了PVC管，加上两端进行了封堵，因而钢绞线不易发生锈蚀，从而极大地延长了接地引下线的使用寿命。

3.便于测量接地电阻。

由于钢绞线较柔软，因此操作人员只需拨开接地引下线即可将钳型接地电阻表卡住钢绞线来测量接地电阻。

（二）经济方面的优点。

而采用钢绞线材料来制作接地引下线后，不仅节约了钢管塔成本，更重要的是减少了维护工作量，从而大量减少了人力成本和维护费用。