降低灯杆电阻不合格率

李 铁

（北京市城市照明管理中心，北京 丰台 100078）

1 背景

路灯杆及法兰盘在户外道路运行，受日晒雨淋、土壤环境等因素的影响，电阻值逐年升高，极易造成灯杆带电产生安全隐患。随着2020 年《城市照明设施运维规程》的出台，电阻达标值的要求由原来的10 Ω 以下调整为4 Ω 以下。因此降低灯杆电阻值以提高安全质量适应新的运维标准就显得尤为重要。

为确保路灯正常运行，每年对北京市五环内所辖250 000 余基灯杆按所在区划抽样检查，样本率为10%，即25 000 基灯杆。小组成员结合2017—2020 年专项成果资料抽检结果，如表1 所示。

表1 2017—2020 年北京市五环内灯杆电阻不合格统计表 基

从表1 可以看出，2017—2019 年，灯杆电阻不合格有300 余基，阻值平缓增长。2020 年“标准”发生变化，电阻不合格量上升至2 475 基，激增了近2 000 余基，不能适应新标准要求。因此本小组决定将“降低灯杆电阻不合格率”作为小组的活动课题。

2 现状调查

小组成员采用分层整理的方法，首先通过阻值分组掌握问题的严重程度，其次进行外部环境、阻值在线路中位置，找出导致阻值升高的症结所在，再次选取适合的降阻方法。

2.1 现状调查一

小组采用分层整理分析的方法，将2020 年不合格阻值分成2 组，第1 组是阻值在10 Ω 及以上，即原标准下不合格电阻；第2 组是4～10 Ω，即新修正标准下新增不合格电阻，如表2 所示。

表2 2020 年灯杆不合格电阻值分布区域 基

根据阻值分组可知，10 Ω 及以上为292 基，与以往年度基本持平。4～10 Ω 为2 183 基，为新增不合格量。

结论：新标准化后，主要集中在新增阻值，占88.2%。

2.2 现状调查二

根据调查一中结论，对新增不合格量的地处环境调查，如表3 所示。

表3 2020 年新增量电阻不合格灯杆所处环境分布 基

此外，小组实地调查路灯灯杆在步道上时，发现不合格灯杆附近多有存在杂石、废弃物堆积等问题，致使灯杆表面出现氧化、锈蚀现象。

结论：电阻不合格灯杆与所处位置有较大关系，位置在步道方砖占比为75.36%，其次是园林绿地，占比18.55%。再次是柏油路面，占比6.09%。

2.3 现状调查三

小组从上述B 区中随机抽取1 组路灯在步道样本，实地测量其所带灯杆的阻值。如：南二环辅路一台变压器所带负荷为例，如表4 所示。

表4 一台变压器所带负荷灯杆实测阻值

结论：由表4 可知，位于供电电源首、末端灯杆电阻较低，为4 Ω 以下，造成电阻变大主要集中在线路中。

新增4～10 Ω 的电阻常采用增设地线钎子的方式；10 Ω 以上的电阻采用增设地线钎子为主，重敷杆与地网的连接网方式为辅；对于不具备以上2 种方式且须要掘路、挖坑的特殊道路，造价较高。

综上现状调查情况，新标准发生变化后，4～10 Ω 的灯杆在杂物堆积的步道中，占比为75.36%，是症结所在。

3 设定目标

3.1 目标值确定依据

通过上述对问题症结的分析和对路灯现状的实地考察，根据2017—2019 年正常增长比的均值为1.34%，2020 年电阻新标准发生变化后，增长量百分比激增至9.90%，整体阻值不合格率提高了8.56个百分点。

通过现状调查末端因素点，逆向逐级推出占比8%[1-2]，如果将新增量降低至往年增长水平，总阻值电阻不合格率须降至1.5%。

3.2 确定目标值

小组考虑到实际操作过程中，还可能会出现不可抗力因素等，将总阻值目标设定为：降低灯杆电阻值不合格率至1.5%。

4 原因分析

首先，针对新标准下判定为不合格的电阻值域，即处于4～10 Ω 区间的2 183 基灯杆的大症结，小组成员从人、机、料、法、环5 个方面进行剖析，并完成多次头脑风暴，根据分析，可以得出新增电阻不合格量大的7 条末端因素以及验证内容，如表5 所示。

表5 因素分解表

综上分析，小组分析出8 条末端因素，将每条一一确认。

5 确认要因

5.1 要因确认一：施工人员培训不到位

根据规定，一般施工人员应满足配电专业知识水平和安全资质，企业每年末对特种焊工作业人员进行理论和实操培训并予以考核，合格分数为80 分。小组成员抽检了施工方焊工特种作业证的有效期，均属于合格。

在焊接标准方面，我中心严格遵守《城市照明设计与施工》的规定，施工前派专人到现场讲解焊接标准，并定量检验现场焊接质量，最终进行质量验收，合格后投运。

结论：判定属非要因。

5.2 要因确认二：外力施工破坏

小组成员抽查了各运维巡修片区人员巡视记录，样本量为544 条道路，发现外力破坏2 处。

结论：通过调查，外力施工破坏对破坏路段影响很大，但是发生概率低，判定属非要因。

5.3 要因确认三：施工人员未将材料分类摆放

小组走访各运维片区单位仓库实地调查，查看镀锌圆钢存放情况。只有1 家运维单位的镀锌圆钢与其他安全工器具混装存放，屋内有反潮现象，镀锌圆钢和帆布存在水滴现象。分析：（1）由于存储不当，造成镀锌圆钢氧化；（2）圆钢本身存在质量不良；（3）与其他材料运输过程中混装，造成锌皮脱落。

结论：在干燥、通风的库房内用帆布包裹保护，并且在使用前进行防腐处理，可确保正常运用。判定为非要因。

5.4 要因确认四：施工人员未按工艺标准施工

按照施工标准[3-4]，灯杆与法兰盘单面焊接长度达到120 mm 为合格，在实际施工过程中，具体数值会存在偏差，尤其是使用寿命10 年以上的老旧灯杆，易存在焊接长度不够、未做防腐处理的问题，致使法兰盘地网开焊、断裂。

结论：通过调查可知，焊接长度与电阻阻值无相关性，小组讨论判定属于非要因。

5.5 要因确认五：阻值激增量大

根据2020 版《城市照明设施运维规程》第六章第2 节4 条规定，铁杆连接接地网后接地电阻不应大于4 Ω。采用TT 系统接地保护，未采用PE 线连接成网的灯杆，其独立接地电阻不应大于4 Ω。新标准致使阻值在4～10 Ω 之间的灯杆转变为不合格电阻，导致降阻量增加，激增量明显。

结论：小组判定属于要因。

5.6 要因确认六：焊接发电机电流不稳定

现场焊接过程中，因发电机输出电流不稳，启动电流大，输出电压增大。刚开始焊接时，出现气泡、虚焊、多锡等现象。

结论：经过讨论，地网与法兰盘焊接完毕后，应重新找平加固补焊，焊接长度达到标准值，可避免出现以上现象，判定为非要因。

5.7 要因确认七：设计灯杆在步道方砖中

小组前往设计部门得知，路灯杆杆位按照《道路照明施工手册》标准定位，同时结合现场勘察，确定灯杆位置。在施工过程中，根据地下管线复杂程度，部分灯杆重新定位，所以灯杆位置要根据实际路况定位。即使发生单基灯杆移位到绿地或板油路面，其他路灯杆还是安装在步道方砖中。

虽是要因，但小组没能力解决关于设计相关的难题，为不可抗力因素。

5.8 要因确认八：行人乱堆积杂物

小组通过实地检查小区、胡同、主干、次干道路等，发现整条路只有1～3 基灯杆旁有少量堆积现象，并告知巡修人员后，次日将杂物处理。所以小组判定属于非要因。

综上所述，小组确定1 条要因，即：“阻值不合格激增量大”。

6 制定对策

根据要因确认结果，小组通过改进路灯杆现有接地方式及补救措施，制定了对策表， 如表6 所示。

表6 对策表

7 对策实施

7.1 量取尺寸

小组成员到方庄路量取尺寸。井内地线网与灯杆内接零螺丝距离断面图约为750 mm；井中心渗水坑与井内地网距离约为400 mm。

7.2 制作完整压接线

根据首末端选用多股铜线16 mm2作为保护接地线。依据尺寸，制作连接线。

7.3 获取并勾卡子

小组成员到五金市场购得并勾卡子。

7.4 制作地线钎子

小组将1.8 m 长地线钎子截断成600 mm 长的地线钎子，顶端焊接连接空板，如图1 所示。

图1 制作地线钎子

7.5 安装并测试数据

小组前往试验现场红坊路，对不合格的灯杆安装接地组合，并摇测各项数据。

在运维人员未恢复焊接前，小组进行加装接地组合，测得前后对比数据，如表7 所示。

表7 实测红坊路安装后阻值

根据灯杆电阻不合格，检查了地线网断裂和未断裂2 种情况。

8 效果检查

小组组织施工人员对存在地阻值高的道路线路中灯杆处安装10 个接地组合，并进行效果检查。如表8 所示。

表8 安装明细表

从表8 中得出，统计阻值均为合格值，并检查无丢失现象。通过此方法，起到临时降阻作用。在不合格灯杆按平分配置增加接地组合，可降低灯杆和整条线路的接地电阻。

根据地阻遥测计划安排，小组再次抽取2021 年五环内电阻遥测不合格记录资料，样本率为10%，即25 000 基灯杆，如表9 所示。

通过计算：安装前、后步道方砖中灯杆电阻不合格率由8%降低至0.13%。2021 年电阻不合格率比2020 年下降了0.98 百分点，课题目标完成。

9 结束语

在完成课题目标后，为使临时降阻的接地组合能够更好地应用，小组制定了巩固措施。

为了临时降阻接地组合的安装规范化，制定《安装规范及安全作业指导书》，由上级管理部门批准。

配备专业的安装工器具，如专业安装工具箱等，使施工质量和效率进一步提升。

将临时降阻接地组合融入日常运维生产工作中。

将旧线路拆下的临时降阻接地组合回收再利用，运用到新建工程，并做好防盗措施。