针对送电线路接地的分析

2015-10-21 17:10牛磊
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:送电线路接地分析

牛磊

摘要:送电线路的接地质量,直接影响着送电线路工作稳定性、安全性,是送电线路架设工作中的重点和难点之一。本文针对送电线路接地存在的问题进行分析,并提出几点优化和完善送电线路接地质量的方法,为我国送电线路接地设计和施工技术的发展提供资料参考。

关键词:送电线路;接地;分析

送电线路的接地时送电线路建设中的重点工作,有效的送电线路接地能够保证线路设备的绝缘质量,避免雷击对送电线路和用电设备的冲击,提高送电线路的运行稳定性和送电质量。送电线路的接地设计直接影响着送电线路的防雷水平、安全性和稳定性,因此如何做好送电线路的接地,对我国电网建设具有重要影响。

一、 送电线路接地类型

送电线路的接地,是通过搭建送电线路接地网,将送电线路中各线路和设备通过与大地相连实现的。送电线路接地对送电线路的工作稳定性和安全性有重要影响,当送电线路或设备出现故障发生短路时,接地网能够及时将过量电流导入大地,从而避免线路或设备短路给送电系统带来安全威胁,当雷雨天气来临时,送电线路的接地还能有效的将雷电引导入大地,避免线路或设备电流过载烧毁。常规的送电线路接地,是通过利用送电线路的输电杆塔、钢筋混凝土预埋及部分设备的地盘和拉线盘等于大地连接的,当自然接地体不能满足送电线路接地要求时,会在基坑周围绕杆塔基础添加环形接地带,以保证接地质量。送电线路的接地在设计时主要有简单接地和符合接地两种类型。

1、 简单接地

简单接地就是利用输电线路杆塔、设备与大地的连接,构建接地系统。简单接地主要有地下引线、垂直敷设接地体、浅埋水平接地体、深埋接地环等几种形式,简单接地能够满足基本的线路接地要求,但由于接地质量不高,因此对于有特殊要求的送电线路接地无法满足要求。但简单接地作为最经济、最常用的接地方法,在送电线路接地设计中却有着广泛的应用。

2、 复合接地

当简单接地无法满足送电线路和相关设备的接地要求时,则可以选择复合接地,所谓复合接地就是通过利用管、带、环等简单接地体构建复合接地网络,并用相互并联的方法实现降低接地电阻的目的,以提高接地系统的电流引导和传输效率。复合接地网有多根水平射线复合接地、深埋接地环和引线复合接地、垂直电极和水平射线复合接地三种,这三种复合接地网的建设方法都能够实现提高送电线路接地质量的目的。在选择复合接地方法时,要根据送电线路的线路和设备特点,以及接地要求合理选择,保证送电线路的接地质量,提高送电线路的工作稳定性和安全性。

二、 送电线路接地的常见问题

1、接地网设计存在问题

送电线路的接地工作,是送电线路建设的重点工作,近年来,随着我国电网输电要求的不断提高,对送电线路的接地也提出了新的技术要求。传统的送电线路接地大多是利用扁钢作为接地体的材料,这些传统的接地体材料虽然导电性能极好,但由于抗腐蚀性能较差,一旦年久失修,将会导致接地电阻成倍增加,影响接地系统的工作质量。随着我国输电线塔接地要求的不断提高,仅仅采用延长射线、增加接地网钢筋截面等方法已经不能满足送电线路对接地系统的要求,因此采用传统的接地网设计,给现代送电线路的运行稳定性和安全性带来极大的威胁。不仅埋下安全隐患,还加大了后期改造费用,影响了接地系统的防雷和保护效果。

2、 接地网腐蚀问题

接地网采用的接地材料一般为金属材料,当这些金属材料在地下环境中埋藏时间过程后,将会出现严重锈蚀,锈蚀的发生会加大金属材料的电阻,影响接地系统的工作效率。接地系统的腐蚀问题一直是送电线路接地设计时面临的难点问题,如何避免接地金属的腐蚀,更是成为送电线路接地系统设计领域重点研究和实践的课题。造成接地网腐蚀的主要是化学因素,当接地埋件附近有腐蚀性原料或化工原料时,会加速接地材料的腐蚀速度。除此之外由于合金材料中包含几种金属元素,会造成电化学反应,从而在大地中形成原电池,提高接地系统的腐蚀速度。

3、 接地系统敷设问题

现如今我国送电线路接地系统敷设主要采用垂直敷设或水平敷设两种方法。水平敷设是将接地系统的预埋件以水平的方式埋在大地中,这种敷设方式不仅占用大量土地,施工量还极大。垂直敷设是指将预埋件以垂直平行的方式,深埋于大地中搭建接地系统,这种敷设方法虽然接地质量较好,但却存在着开挖土壤深、施工量大、敷设困难的问题。近年来,我国送电线路建设工程大多位于高山、峡谷和丘陵等特殊地区,因此接地系统的建设更是成为施工难点。一旦接地系统敷设不达标,将会直接影响接地质量,造成接地电阻过大、断开,无法实现泄流的作用,影响防雷和线路保护质量。

三、 送电线路接地的优化策略

1、送电线路接地的优化措施

通过以上对送电线路接地存在问题的分析可知,优化送电线路的接地质量,要从接地网的合理设计、做好接地预埋件的防腐、降低接地系统电阻三方面展开。因此,在进行接地网设计时,一定要做好接地引下线和接地体截面积的计算和设计,并对接地引下线截面进行优化,保证接地系统的引流质量。接地系统的仿佛可以通过使用防腐降阻剂实现,并做好接地网的检查和维修、维护,对锈蚀严重的预埋件及时更换和修复,提高接地质量。为了有效的降低接地系统的电阻,要提高输电线塔的接地设计质量,合理使用降阻剂,另外,在进行接地系统施工时,一定要保证接地牢固焊接,保证施工质量。

为了提高接地系统的工作质量,在进行高土壤电阻率的丘陵、高原、山区的送电线路接地系统设计时,一定要采用合理的接地方法,保证接地质量。对于峡谷、森林等腐蚀环境的接地系统设计,则可以适当加大接地体的截面积,并选择耐腐蚀材料,进行纳米碳防腐导电材料涂抹,减缓预埋件的腐蚀速度。

2、 送电线路接地系统新的改进方向

由于送电线路接地系统预埋件普遍采用金属材料,而金属材料会随着时间的推移发生锈蚀,电阻增大,降低引流效果。因此笔者认为接地网材料应该向不容易腐蚀的非金属材料方向发展,例如以石墨为主要材料的非金属材料,现如今石墨材料在送电线路接地系统中已经得到了一定的应用,但我国由于相关技术发展较为落后,并没有实现工业生产和推广应用。我国传统的水平接地网和垂直接地网虽然接地质量较好,但却寻在着施工难度较高的缺点,对于送电线路接地网,可以通过在基坑周围设计水平和垂直较为集中的立体接地体,降低接地预埋件施工中的工作量。这种立体接地网能够保证送电线路接地系统以垂直或水平的方式向外扩散,将电流引入大地深处。

综上所述,随着我国送电线路建设对接地系统的要求逐渐提高,我们必须在原有的接地设计和施工技术上进行一定的优化和完善,才能满足现代送电线路架設的接地要求。为了提升送电线路接地质量,要从接地系统设计、材料和接地网设计类型三种途径做工作,提高接地系统的引流质量,保证送电线路安全、稳定、高校运营,为我国社会的进步和经济发展贡献力量。

参考文献;

[1]舒扬.电力线路接地网腐蚀分析及防护措施[J].中国科技纵横,2011(6)

[2]《关于印发四川省电力公司输电线路防雷工作管理办法(试行)的通知》川电生技[2011]398号

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