浅谈牵引站线路零档地线接地及运维

王宝成 陈文博

呼伦贝尔供电公司， 内蒙古呼伦贝尔  021000

摘要：呼伦贝尔地区有26条牵引站220 kV输电线路。分析认为由于牵引站采用VV接线方式，在电气化铁路运行时，钢轨与大地间没有绝缘，零档地线有间断电流流过。有耐张线夾断裂先例，因此提出了通过杆塔地线加接地线、拆除牵引站侧接地、才有ADSS光缆入户等方式进行改造。预防牵引站线路发生地线金具断裂停运故障。通过差异化的方式改造牵引站线路零档地线接地方式，控制造价预防电铁牵引站线路发生零档金具断裂事故。

关键词：呼伦贝尔地区;牵引站线路;金具腐蚀;断裂

1  牵引站输电线零档地线接地情况

1.1 京沪牵引站零档接地故障

1.1.1 故障情况

2018年x月x日10：32，xx地区220kVAA变-VV牵引站（京沪电气化铁路牵引站）xxx开关保护动作跳闸，B相故障。巡视发现，牵引站终端塔零档线地线耐张线夹钢锚和U型挂环连接处断裂，零档地线脱落，碰到B相导线，导致故障跳闸。

1.1.2原因分析

故障线路2006年6月投运，地线采用单挂点。对断裂的地线金具进行检测，性能合格，可排除地线金具材质不良、大气环境腐蚀或磨损等因素;因钢锚与U型挂环表面存在明显的台阶状高温熔融痕迹，判断断裂原因为电弧放电多次烧蚀所致。

1.2 红岩牵引站零档接地情况

海东—红岩牵引站220kV海红1、2号线路2018年9月投运。由呼伦贝尔明星设计院设计为滨洲电气化铁路供电，牵引站至终端塔采用OPGW光缆和GJ-80架空地线与线路避雷线连接。牵引站构架侧OPGW光缆采用直接接地方式（图1）;GJ-80地线采用绝缘子与构架绝缘不接地（图2）。终端塔OPGW光缆和GJ-80地线全部采用直接接地方式（图3）。

1.3 伊列克德牵引站零档接地情况

惠林—伊列克德牵引站220kV惠伊1、2号线路2018年11月投运。由山东电力勘测设计院设计为滨洲电气化铁路供电，牵引站至终端塔采用OPGW光缆和GJ-80架空地线与线路避雷线连接。牵引站构架侧OPGW光缆采用直接接地方式（图1）;GJ-80地线采用绝缘子与构架绝缘接地（图4）。终端塔OPGW光缆和GJ-80地线全部采用直接接地方式。（图3）

2 牵引站零档接地原因及维护

2.1 京沪电气化铁路牵引站零档接地运维分析

京沪电气化铁路牵引站端与架空线路零档接地是根据根据《铁路电力牵引供电设计规范》TB  10009-2005  规定：“为降低牵引变电所的接地电阻，其接地装置宜与架空避雷线相连”，为可靠分流，牵引站进线段数基杆塔地线需逐基单独直接接地。[1]而一般线路设计院未能考虑到牵引站进线的特殊情况，没有按《110kV-750kV架空输电线路设计规范》7.0.21条 “对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置，应效验期热稳定，并应设置人身安全的防护措施。”[2]仍按《110kV-500kV架空输电线路设计规程》（DL/T 5092-1999）设计，未设置地线单独接地。[3]

交流电气化铁路运行时，由于钢轨与大地之间没有绝缘，一部分牵引回流经钢轨及其周围大地返回牵引站变压器二次侧，导致牵引站接地网电位抬升。京沪电气化铁路牵引站构架与牵引站接地网直接连

接并牵引站线路直接连接，使得地线产生3-5A电流。电流流过OPGW光缆时经光缆接地导入输电线路接地网;电流流过钢绞线时，牵引站终端塔零档线地线耐张线夹钢锚和U型挂环连接处为点连接，形成高接触电阻，地线电流在耐张线夹钢锚和U型环接触点间产生频繁的电弧放电烧蚀，最终断裂。

2.2 红岩牵引站海红1、2线零档接地运维分析

220kV海红1、2线OPGW光缆与牵引站及杆塔均有良好的接地，电气化铁路的回流电流会进过杆塔接地网进入大地，不会发生电弧烧伤金具断线故障，但会加快接地网的腐蚀缩短接地网使用寿命。

220kV海红1、2线GJ-80钢绞线与牵引站构架没有直接连接，和杆塔接地网经接地线连接。电气化铁路运行时不会有电流流过接地线的耐张线夹和U型环不会发生电弧烧断金具断线故障。

海红1、2线GJ-80钢绞线与牵引站构架虽然经过XP-70绝缘子连接，但是没有按照《110kV-750kV架空输电线路设计规范》6.0.5 “地线绝缘时宜使用双联绝缘子串。”[2]的规定，存在绝缘子劣化零值掉线风险。可以结合技改项目按规范进行改造。

2.3 伊列克德牵引站惠伊1、2线零档接地运维分析

惠伊1、2线OPGW光缆与牵引站及杆塔均有良好的接地，电气化铁路的回流电流会进过杆塔接地网进入大地，不会发生电弧烧伤金具断线故障，但会加快接地网的腐蚀缩短接地网使用寿命。

惠伊1、2线GJ-80钢绞线与牵引站构架有直接连接，和杆塔接地网经接地线连接。电气化铁路运行时有电流流过接地线的耐张线夹和U型环，当并沟线夹或引线与杆塔接触不良或引线脱落时会发生电弧烧断金具造成断线故障。

3 结束

目前，呼伦贝尔地区滨洲电气化铁路的高台子、哈拉苏、喇嘛山、吉祥峰、伊列克德、三根河、卓山、雁西、红岩、吉布胡、都伦、磋岗、胪滨13座牵引站的26条牵引站线路已经全部完成排查。线路杆塔均按照《国家电网公司输变电工程典型设计》架空地线均与塔身连接，单独接地。[4]运行维护要求，输电线路运维人员巡视时检查牵引站构架及地线耐张线夹与U型环是否有放电现象及锈蚀现象。定期测量牵引站附近杆塔接地电阻，发现接地网腐蚀严重及时进行改造。对新建的牵引站线路要求采用ADSS 光缆接入牵引站。避免OPGW光缆接入，通过OPGW光缆将牵引站不平衡电流引入输电线路接地网。架空地线在牵引站端采用双绝缘子（不安装放电间隙）设计与牵引站构架进行绝缘，杆塔地线进行逐基接地，保证电气化铁路的牵引站输电线路的可靠运行。

参考文献：

[1]铁路电力牵引供电设计规范[M].北京：中国电力出版社，2005.29

[2]110kV-750kV架空输电线路设计规范[M].北京：电力计划出版社，2010.22

[3]110kV-500kV架空输电线路设计规程[M].北京：中国电力出版社，1999.16

[4]国家电网公司输变电工程典型设计[M].北京：中国电力出版社，2010.40