牛磊
摘要:送電線路的接地質(zhì)量,直接影響著送電線路工作穩(wěn)定性、安全性,是送電線路架設(shè)工作中的重點和難點之一。本文針對送電線路接地存在的問題進行分析,并提出幾點優(yōu)化和完善送電線路接地質(zhì)量的方法,為我國送電線路接地設(shè)計和施工技術(shù)的發(fā)展提供資料參考。
關(guān)鍵詞:送電線路;接地;分析
送電線路的接地時送電線路建設(shè)中的重點工作,有效的送電線路接地能夠保證線路設(shè)備的絕緣質(zhì)量,避免雷擊對送電線路和用電設(shè)備的沖擊,提高送電線路的運行穩(wěn)定性和送電質(zhì)量。送電線路的接地設(shè)計直接影響著送電線路的防雷水平、安全性和穩(wěn)定性,因此如何做好送電線路的接地,對我國電網(wǎng)建設(shè)具有重要影響。
一、 送電線路接地類型
送電線路的接地,是通過搭建送電線路接地網(wǎng),將送電線路中各線路和設(shè)備通過與大地相連實現(xiàn)的。送電線路接地對送電線路的工作穩(wěn)定性和安全性有重要影響,當送電線路或設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)生短路時,接地網(wǎng)能夠及時將過量電流導(dǎo)入大地,從而避免線路或設(shè)備短路給送電系統(tǒng)帶來安全威脅,當雷雨天氣來臨時,送電線路的接地還能有效的將雷電引導(dǎo)入大地,避免線路或設(shè)備電流過載燒毀。常規(guī)的送電線路接地,是通過利用送電線路的輸電桿塔、鋼筋混凝土預(yù)埋及部分設(shè)備的地盤和拉線盤等于大地連接的,當自然接地體不能滿足送電線路接地要求時,會在基坑周圍繞桿塔基礎(chǔ)添加環(huán)形接地帶,以保證接地質(zhì)量。送電線路的接地在設(shè)計時主要有簡單接地和符合接地兩種類型。
1、 簡單接地
簡單接地就是利用輸電線路桿塔、設(shè)備與大地的連接,構(gòu)建接地系統(tǒng)。簡單接地主要有地下引線、垂直敷設(shè)接地體、淺埋水平接地體、深埋接地環(huán)等幾種形式,簡單接地能夠滿足基本的線路接地要求,但由于接地質(zhì)量不高,因此對于有特殊要求的送電線路接地無法滿足要求。但簡單接地作為最經(jīng)濟、最常用的接地方法,在送電線路接地設(shè)計中卻有著廣泛的應(yīng)用。
2、 復(fù)合接地
當簡單接地無法滿足送電線路和相關(guān)設(shè)備的接地要求時,則可以選擇復(fù)合接地,所謂復(fù)合接地就是通過利用管、帶、環(huán)等簡單接地體構(gòu)建復(fù)合接地網(wǎng)絡(luò),并用相互并聯(lián)的方法實現(xiàn)降低接地電阻的目的,以提高接地系統(tǒng)的電流引導(dǎo)和傳輸效率。復(fù)合接地網(wǎng)有多根水平射線復(fù)合接地、深埋接地環(huán)和引線復(fù)合接地、垂直電極和水平射線復(fù)合接地三種,這三種復(fù)合接地網(wǎng)的建設(shè)方法都能夠?qū)崿F(xiàn)提高送電線路接地質(zhì)量的目的。在選擇復(fù)合接地方法時,要根據(jù)送電線路的線路和設(shè)備特點,以及接地要求合理選擇,保證送電線路的接地質(zhì)量,提高送電線路的工作穩(wěn)定性和安全性。
二、 送電線路接地的常見問題
1、接地網(wǎng)設(shè)計存在問題
送電線路的接地工作,是送電線路建設(shè)的重點工作,近年來,隨著我國電網(wǎng)輸電要求的不斷提高,對送電線路的接地也提出了新的技術(shù)要求。傳統(tǒng)的送電線路接地大多是利用扁鋼作為接地體的材料,這些傳統(tǒng)的接地體材料雖然導(dǎo)電性能極好,但由于抗腐蝕性能較差,一旦年久失修,將會導(dǎo)致接地電阻成倍增加,影響接地系統(tǒng)的工作質(zhì)量。隨著我國輸電線塔接地要求的不斷提高,僅僅采用延長射線、增加接地網(wǎng)鋼筋截面等方法已經(jīng)不能滿足送電線路對接地系統(tǒng)的要求,因此采用傳統(tǒng)的接地網(wǎng)設(shè)計,給現(xiàn)代送電線路的運行穩(wěn)定性和安全性帶來極大的威脅。不僅埋下安全隱患,還加大了后期改造費用,影響了接地系統(tǒng)的防雷和保護效果。
2、 接地網(wǎng)腐蝕問題
接地網(wǎng)采用的接地材料一般為金屬材料,當這些金屬材料在地下環(huán)境中埋藏時間過程后,將會出現(xiàn)嚴重銹蝕,銹蝕的發(fā)生會加大金屬材料的電阻,影響接地系統(tǒng)的工作效率。接地系統(tǒng)的腐蝕問題一直是送電線路接地設(shè)計時面臨的難點問題,如何避免接地金屬的腐蝕,更是成為送電線路接地系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域重點研究和實踐的課題。造成接地網(wǎng)腐蝕的主要是化學(xué)因素,當接地埋件附近有腐蝕性原料或化工原料時,會加速接地材料的腐蝕速度。除此之外由于合金材料中包含幾種金屬元素,會造成電化學(xué)反應(yīng),從而在大地中形成原電池,提高接地系統(tǒng)的腐蝕速度。
3、 接地系統(tǒng)敷設(shè)問題
現(xiàn)如今我國送電線路接地系統(tǒng)敷設(shè)主要采用垂直敷設(shè)或水平敷設(shè)兩種方法。水平敷設(shè)是將接地系統(tǒng)的預(yù)埋件以水平的方式埋在大地中,這種敷設(shè)方式不僅占用大量土地,施工量還極大。垂直敷設(shè)是指將預(yù)埋件以垂直平行的方式,深埋于大地中搭建接地系統(tǒng),這種敷設(shè)方法雖然接地質(zhì)量較好,但卻存在著開挖土壤深、施工量大、敷設(shè)困難的問題。近年來,我國送電線路建設(shè)工程大多位于高山、峽谷和丘陵等特殊地區(qū),因此接地系統(tǒng)的建設(shè)更是成為施工難點。一旦接地系統(tǒng)敷設(shè)不達標,將會直接影響接地質(zhì)量,造成接地電阻過大、斷開,無法實現(xiàn)泄流的作用,影響防雷和線路保護質(zhì)量。
三、 送電線路接地的優(yōu)化策略
1、送電線路接地的優(yōu)化措施
通過以上對送電線路接地存在問題的分析可知,優(yōu)化送電線路的接地質(zhì)量,要從接地網(wǎng)的合理設(shè)計、做好接地預(yù)埋件的防腐、降低接地系統(tǒng)電阻三方面展開。因此,在進行接地網(wǎng)設(shè)計時,一定要做好接地引下線和接地體截面積的計算和設(shè)計,并對接地引下線截面進行優(yōu)化,保證接地系統(tǒng)的引流質(zhì)量。接地系統(tǒng)的仿佛可以通過使用防腐降阻劑實現(xiàn),并做好接地網(wǎng)的檢查和維修、維護,對銹蝕嚴重的預(yù)埋件及時更換和修復(fù),提高接地質(zhì)量。為了有效的降低接地系統(tǒng)的電阻,要提高輸電線塔的接地設(shè)計質(zhì)量,合理使用降阻劑,另外,在進行接地系統(tǒng)施工時,一定要保證接地牢固焊接,保證施工質(zhì)量。
為了提高接地系統(tǒng)的工作質(zhì)量,在進行高土壤電阻率的丘陵、高原、山區(qū)的送電線路接地系統(tǒng)設(shè)計時,一定要采用合理的接地方法,保證接地質(zhì)量。對于峽谷、森林等腐蝕環(huán)境的接地系統(tǒng)設(shè)計,則可以適當加大接地體的截面積,并選擇耐腐蝕材料,進行納米碳防腐導(dǎo)電材料涂抹,減緩預(yù)埋件的腐蝕速度。
2、 送電線路接地系統(tǒng)新的改進方向
由于送電線路接地系統(tǒng)預(yù)埋件普遍采用金屬材料,而金屬材料會隨著時間的推移發(fā)生銹蝕,電阻增大,降低引流效果。因此筆者認為接地網(wǎng)材料應(yīng)該向不容易腐蝕的非金屬材料方向發(fā)展,例如以石墨為主要材料的非金屬材料,現(xiàn)如今石墨材料在送電線路接地系統(tǒng)中已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用,但我國由于相關(guān)技術(shù)發(fā)展較為落后,并沒有實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。我國傳統(tǒng)的水平接地網(wǎng)和垂直接地網(wǎng)雖然接地質(zhì)量較好,但卻尋在著施工難度較高的缺點,對于送電線路接地網(wǎng),可以通過在基坑周圍設(shè)計水平和垂直較為集中的立體接地體,降低接地預(yù)埋件施工中的工作量。這種立體接地網(wǎng)能夠保證送電線路接地系統(tǒng)以垂直或水平的方式向外擴散,將電流引入大地深處。
綜上所述,隨著我國送電線路建設(shè)對接地系統(tǒng)的要求逐漸提高,我們必須在原有的接地設(shè)計和施工技術(shù)上進行一定的優(yōu)化和完善,才能滿足現(xiàn)代送電線路架設(shè)的接地要求。為了提升送電線路接地質(zhì)量,要從接地系統(tǒng)設(shè)計、材料和接地網(wǎng)設(shè)計類型三種途徑做工作,提高接地系統(tǒng)的引流質(zhì)量,保證送電線路安全、穩(wěn)定、高校運營,為我國社會的進步和經(jīng)濟發(fā)展貢獻力量。
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