架空輸電線路新型石墨防雷接地裝置的應(yīng)用探討

　　【摘要】架空輸電線路對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中能線路的安全穩(wěn)定起著重要的作用，在電網(wǎng)架線路的輸電線運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生雷擊事故，為減少線路因?yàn)槔讚籼�閘率，提高線路防雷能力，必須從整體上降低線路極接地電阻。本文主要是對(duì)石墨接地裝置在架空輸電線路中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析，同時(shí)介紹接地裝置的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)施方案，希望可以供有關(guān)人員參考。

　　關(guān)鍵詞：架空輸電線路;新型石墨防雷;接地裝置

　　0.引言

　　我國(guó)的科技水平自改革開放以來迅速發(fā)展，也迎來了蓬勃發(fā)展的“電器時(shí)代”。電力作為一種高效、清潔的新能源，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，在當(dāng)今社會(huì)的生產(chǎn)和生活中占有舉足輕重的地位。電力是一種龐大的能源系統(tǒng)，從生產(chǎn)到使用都要經(jīng)過許多重要環(huán)節(jié)。其傳輸需要架空功率傳輸?shù)倪@一重要部分，特別是高壓長(zhǎng)距離傳輸。所以，架空輸電線路的穩(wěn)定與安全直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定、安全與運(yùn)行可靠性。

　　電力論文范例：輸電線路覆冰問題解決措施研究

　　1.接地裝置概述

　　要保證電力系統(tǒng)中電力設(shè)備的正常、安全運(yùn)行，以及供電人員的人身安全，就需要接地裝置充分地利用自然接地極接地。接地按用途可分為：弱電流接地和強(qiáng)電流接地。

　　用弱電流接地來穩(wěn)定電路。接地后的強(qiáng)電流保護(hù)電路。接地方式主要有機(jī)械接地、抗靜電接地、防雷接地、抗干擾接地和功能性接地等。電力網(wǎng)、設(shè)備或裝置應(yīng)按規(guī)定接地。如使用自生接地電極，應(yīng)首先檢查其自然接地性能及熱穩(wěn)定性。若穩(wěn)定性強(qiáng)，則接地裝置應(yīng)盡量選用自然接地電極。

　　流入池放電雷管是輸電塔接地裝置中的一項(xiàng)重要功能，它能有效地保持輸電塔的防雷等級(jí)。其原因在于，當(dāng)電流振幅較小時(shí)，雷擊電流發(fā)生的概率較小，而當(dāng)電流振幅較大時(shí)，雷擊電流發(fā)生的概率較高。為提高輸電塔的抗雷性，降低雷擊跳閘率，應(yīng)相應(yīng)降低輸電塔接地電阻。依據(jù)有關(guān)規(guī)定：當(dāng)接地線未接入工作頻率時(shí)，在干旱或雷雨季節(jié)，其各基極的接地電阻不得超過規(guī)定值。對(duì)雷擊較多的地區(qū)的35 kV、66 kV線路塔架的接地電阻，應(yīng)采取相應(yīng)措施，減少雷擊造成的多相線路短路斷線。應(yīng)該充分利用塔樓。天然地電極接地。當(dāng)前，架空輸電線路接地裝置的鋪設(shè)方法主要是采用垂直、水平和陰極保護(hù)，采用的材料較多，包括銅、合金、圓鋼、扁鋼等。但不同的材料在選材和使用范圍上各有優(yōu)缺點(diǎn)。

　　近幾年來，架空輸電線路的接地問題在實(shí)際工程應(yīng)用中出現(xiàn)了許多棘手的問題：(1)對(duì)地裝置的接地電阻值不符合規(guī)定要求;(2)降阻的穩(wěn)定性問題，尤其是在土壤電阻率較高的地區(qū)，盡管當(dāng)時(shí)已經(jīng)降低，但一段時(shí)間后仍未達(dá)到要求;(3)接地電阻的腐蝕作用;(4)沙漠地區(qū)的電線桿和塔臺(tái)易受外力破壞。由于大風(fēng)的影響，很容易造成設(shè)備被吹走，從而暴露了接地體。(5)耕地上的鐵塔有時(shí)會(huì)因?yàn)檗r(nóng)田的耕作，而導(dǎo)致接地體被損壞。通過多年的反復(fù)實(shí)踐，權(quán)衡利弊，選用新型的石墨接地裝置可以解決以上問題。

　　3.石墨型接地裝置的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　石墨是一種化學(xué)穩(wěn)定性好的材料，具有耐高溫、耐振動(dòng)等自然特性，尤其是極好的導(dǎo)電性能，故選作接地設(shè)備。適用于架空線路的桿塔，具有無(wú)污染、無(wú)毒、導(dǎo)電性好、耐酸堿腐蝕、性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它是一種新型實(shí)用的接地裝置。建造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，工作量小。本實(shí)用新型石墨型接地裝置能夠大大降低接地電阻，尤其是在土壤電阻率高的地區(qū)，更容易降低接地電阻，而且能有效縮短接地槽口的挖掘長(zhǎng)度。對(duì)于很多接地長(zhǎng)度控制區(qū)，縮短開挖長(zhǎng)度可大大減少開挖工作量，避免植被破壞和土壤侵蝕，節(jié)約大量投資資金。它的物理化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不受氣候變化的長(zhǎng)期腐蝕，接地點(diǎn)短，大大降低了外力破壞的可能性。

　　4.石墨型接地裝置的具體操作方案

　　石墨型接地裝置和其他設(shè)備最大的不同之處在于它的接地體。石墨型接地裝置的接地體射線是由一種或多種石墨模塊組成的。舉例來說，可以通過螺栓(最好通過焊接)將兩個(gè)或多個(gè)石墨模塊連接起來，將接地體放置在接地體內(nèi)部，將滲透性材料層放置在接地體和接地槽的底部之間，并且石墨模塊之間的間隙應(yīng)填入石墨填料，以便進(jìn)行良好的接地和防止鋼腐蝕。回填料充填于地槽與地槽之間的空隙中，然后再用回填料充填以使其與地面齊平。充填回填物時(shí)，要噴水分層壓實(shí)。

　　具體做法是：(1)首先根據(jù)地質(zhì)情況判斷塔架的接地電阻狀況，或測(cè)量塔架附近的接地電阻，然后確定所用的石墨塊數(shù)及所用的接地槽長(zhǎng)，然后按照塔架接地設(shè)備圖挖出地槽，清理底座。(2)將地坪模塊的滲透劑和水充分?jǐn)嚢璩珊隣睿�然后倒入底槽�?3)在透水性材料表面澆灌100~150 mm的水分，直到土壤滲透，土壤表面沒有水，石墨接地模塊按設(shè)計(jì)安裝。(4)注意將鍍鋅扁鋼引至與接地電極相連的適當(dāng)位置，并在接地模塊之間進(jìn)行可靠焊接，以確保連接牢固、導(dǎo)電。焊縫應(yīng)涂上瀝青以防腐蝕。在安裝了石墨接地模塊之后，將石墨填充物(約5 kg/m)注入到連接件與地面的間隙中，防止鋼的腐蝕。

　　(5)篩選接地溝(也可以是在外運(yùn)過來的土)中的土壤，清除碎石和易風(fēng)化巖石碎片，并將細(xì)土回填至地面平面上。充填過程中，應(yīng)噴適量的水，分層壓實(shí)。(6)石墨模組與環(huán)形干線連接時(shí)，必須進(jìn)行焊接，焊接接頭處必須進(jìn)行瀝青防腐處理，并用石墨填料包裹，以確保焊接工作可靠、耐腐蝕。(7)所有嵌入和接線完成后，測(cè)量接地電阻，并在兩周內(nèi)再次測(cè)試。(8)如果接地電阻不符合設(shè)計(jì)要求，則在接地網(wǎng)的輻射端增加一個(gè)模塊，使接地電阻達(dá)到原設(shè)計(jì)值。此外，施工期間，嚴(yán)禁直接回填石材，以免造成損壞，影響石材導(dǎo)電性能的連續(xù)性。

　　5.實(shí)例驗(yàn)證

　　以臺(tái)州臨仙線的線路接地為例：該線路多在山區(qū)，山形較大，接地電阻復(fù)雜，地勢(shì)丘陵，地面為易風(fēng)化的黃砂石，局部巖石地形，土壤電阻率大約為1000Ω/m;因此，該線路選擇3基桿塔選用石墨接地體：

　　試驗(yàn)方法：(1)埋入接地體的埋設(shè)溝：沿鐵塔四周挖取8x8cm接地體埋設(shè)溝，在沿東南、東北、西北三個(gè)方向挖20m的接地體輻射線埋設(shè)溝，將輻射線與對(duì)用的接地體骨架連接，溝深0.4 m。

　　(2)鋪設(shè)石墨接地體：石墨接地體按溝的路徑進(jìn)行排列布置，連接部分用導(dǎo)電石墨線捆扎連接，搭接長(zhǎng)度為15-20 cm。

　　(3)埋入：清除溝底的雜草和礫石，將石墨接地體置于溝底，并在接地體四周埋設(shè)一層較好的土壤，然后再進(jìn)行回填和壓實(shí)。

　　(4)測(cè)試資料：將接地電阻測(cè)試儀的測(cè)試線用鑷子固定在石墨接地體的引線上，然后進(jìn)行測(cè)量。最后用固定螺栓將塔架角鋼上。

　　試驗(yàn)結(jié)果：裝置的接地電阻符合電力行業(yè)的技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

　　通過以上安裝測(cè)試過程，可以看出石墨接地體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需焊接重疊，需要瓦解地溝的槽長(zhǎng)、深度都不大，與其它接地體相比具有明顯的安裝優(yōu)點(diǎn)。研究石墨接地體防雷接地電極，符合我國(guó)節(jié)能、減排、環(huán)保、高產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，符合人多地少的國(guó)情，有利于構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略。其經(jīng)濟(jì)效益很高，具有較高實(shí)用價(jià)值。

　　6.結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，防雷擊保護(hù)是架空輸電線路保護(hù)改造項(xiàng)目之一，但因?yàn)槠溆绊懸蛩剌^多。本文通過對(duì)石墨接地體的分析，詳細(xì)介紹了這種新型接地體的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)，并且介紹了新型石墨防雷接地裝置的使用實(shí)例，以期在今后電力工程建設(shè)和改造中推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 張國(guó)鋒 , 胡松江 , 陳彥青等 . 石墨基柔性接地體及其在通信基站接地網(wǎng)中的應(yīng)用 [J]. 化工新型材料 ,2018,46(7):245-249.

　　[2] 劉建偉 , 郭志彬 , 郝艷勇等 . 柔性纜狀石墨接地在輸電線路工程中的應(yīng)用 [J]. 電力勘測(cè)設(shè)計(jì) ,2017(3):58-61.

　　[3] 馬鳳臣 , 趙偉 . 輸電線路新型耐腐蝕接地材料經(jīng)濟(jì)性分析 [J].山東電力技術(shù) ,2016,43(10):34-37.

　　[4]姜海生.石墨型接地裝置在架空輸電線路中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013(4).

　　[5]彭明建.淺談發(fā)電廠弱電系統(tǒng)電涌保護(hù)[A].中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)信息化專委會(huì) 2008 年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2008.

　　作者：李安若

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///dzlw/26590.html