500kV架空線路地線（直接接地）金具發(fā)熱分析與處理

楊育東

摘 要：運(yùn)維線路中發(fā)生了一起500kV輸電線路地線金具發(fā)熱現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，架空地線連接金具發(fā)熱現(xiàn)象較為少見，本文對直接接地的架空地線發(fā)熱現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行了全面分析，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況對地線金具發(fā)熱的情況提出了處理方法及建議。

關(guān)鍵詞：500kV輸電線路 架空地線 金具發(fā)熱

1 500kV架空線路地線（直接接地）金具發(fā)熱的原因

1.1 直接原因

架空地線上由于感應(yīng)電動勢產(chǎn)生電流，而連接金具連接處的電阻較大，該電流通過較大的電阻時(shí)產(chǎn)生焦耳熱。焦耳熱效應(yīng)是連接金具發(fā)熱的主要熱源，從工程角度講，陽光的熱輻射等其他熱源可以忽略不計(jì)，所以，焦耳熱效應(yīng)應(yīng)該是連接金具發(fā)熱的唯一熱源[1]。

1.2 間接原因

1）負(fù)荷大：近年來由于電網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展，西電東送電網(wǎng)構(gòu)架日益完善，加之迎峰度夏期間，云南麗江地區(qū)水量豐沛，金安橋、魯?shù)乩?、龍開口、觀音巖水電站發(fā)電量逐漸增多，負(fù)荷遠(yuǎn)高于旱季，平均超過1000MW。由于導(dǎo)線負(fù)荷電流增大，相應(yīng)地線感應(yīng)電流增大（地線感應(yīng)電流主要與導(dǎo)線輸送電流及導(dǎo)地線間距離有關(guān)，一般導(dǎo)線輸送容量越大，導(dǎo)地線間距離越小，地線感應(yīng)電流越大），所以負(fù)荷大是引發(fā)地線接續(xù)金具發(fā)熱的最主要原因。

2）金具接觸表面氧化、腐蝕：金具裸露在大氣中運(yùn)行，長期受到日曬、雨淋、粉塵及化學(xué)活性氣體的侵蝕，接觸面在水分、鹽霧、霉菌等介質(zhì)作用下發(fā)生腐蝕，形成不導(dǎo)電的腐蝕產(chǎn)物，使表面電阻不斷增大，特別是鋁質(zhì)導(dǎo)線、金具，其表面會形成一層堅(jiān)硬的氧化鋁膜（高電阻）；當(dāng)搭接面為不同金屬材質(zhì)時(shí)，如銅、鋁對接，由于其標(biāo)準(zhǔn)電勢不同，其接觸面的水分、氧化物等形成電解液，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，將比普通氧化破壞作用更大，加速接觸面的氧化、腐蝕。

3）金具磨損：500kV龍仁線#137塔位于魯?shù)乩娬具M(jìn)線側(cè)，位于金沙江風(fēng)口位置，由于長期微風(fēng)震動，導(dǎo)致架空地線金具不同程度的磨損，金具表面出現(xiàn)毛刺、不平現(xiàn)象，且線路同塔雙回架設(shè)，感應(yīng)電較大，在感應(yīng)電流的作用下，在金具兩端存在一定的電位差，磨損金具會發(fā)生電暈放電造成金具發(fā)熱。

4）無接地引下線：500kV龍仁線#137塔為直線塔，順線路方向右側(cè)架設(shè)架空地線，#137塔地線懸掛方式為懸垂雙聯(lián)單掛點(diǎn)；由于導(dǎo)線輸送容量大，相應(yīng)地線感應(yīng)電流增大，在沒有架空地線引下線的情況下，感應(yīng)電流全部經(jīng)過地線金具從鐵塔入地，當(dāng)金具銹蝕嚴(yán)重或接觸電阻增大時(shí)，在較大電流下溫度升高越快；同理，增加架空地線引下線是最好降低金具發(fā)熱現(xiàn)象的措施。

5）重要交叉跨越：重要交叉跨越（如500kV線路跨越500kV線路）情況下，被跨越線路架空地線由于跨越線路電流通過產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而增大自身感應(yīng)電流，從而感應(yīng)電流增大造成地線接續(xù)金具發(fā)熱；此情況在線路新建時(shí)，往往設(shè)計(jì)選擇高一級的地線金具，運(yùn)行過程中基本不會發(fā)生。

6）天氣潮濕：大部分金具發(fā)熱發(fā)生在雷雨或者陰雨等潮濕的天氣環(huán)境下。

2 500kV架空線路地線金具發(fā)熱的處理及建議

2.1運(yùn)維班組缺陷處置情況

云南省送變電工程有限公司麗江工作站作為該條線路的運(yùn)維班組，在征得麗江供電局和云南省送變電工程有限公司的一致同意后，決定以間接帶電加裝永久接地引下線的方式對該缺陷進(jìn)行處理；具體操作過程為：高空電工登塔至500kV龍仁線#137塔右地線支架后，首先對架空地線裝設(shè)接地線，確保接地線可靠接地后，將人身絕緣保險(xiǎn)繩連接好，一端系在500kV龍仁線#137塔右地線掛點(diǎn)上方適當(dāng)位置，另一端系在高空電工身上，先將接地引下線接地端安裝在塔身側(cè)，然后出地線安裝地線側(cè)并溝線夾和接地引下線，并對架空地線連接金具進(jìn)行外觀檢查無異常，30分鐘后，使用紅外測試儀對架空地線連接金具進(jìn)行復(fù)核，發(fā)熱點(diǎn)溫度已經(jīng)下降至15.2℃，緊急缺陷得以消除。

2.2運(yùn)維過程中的建議

1）制定特殊區(qū)段，特別是風(fēng)口、大跨越、交叉跨越、連續(xù)上下坡及地線無接地引下線的桿塔，充分發(fā)揮多旋翼無人機(jī)的機(jī)動性和可操作性，針對相應(yīng)的桿塔開展精細(xì)化巡視，重點(diǎn)對架空地線的連續(xù)金具外觀進(jìn)行檢查，根據(jù)直升機(jī)巡視情況，人機(jī)結(jié)合，增加對特殊區(qū)段架空地線金具的紅外測溫頻次，及時(shí)了解易發(fā)熱點(diǎn)的情況。

2）開展隱患排查，針對直升機(jī)巡視，紅外掃描速度快、精度高、范圍廣的特點(diǎn)，根據(jù)線路負(fù)荷情況，機(jī)巡為主，復(fù)核為輔，對管轄線路開展隱患排查，根據(jù)排查情況進(jìn)行整改；對直接接地且有發(fā)熱現(xiàn)象的地線，及時(shí)加裝接地引下線；對已加裝引下線且有發(fā)熱現(xiàn)象的地線，應(yīng)對磨損、銹蝕的金具進(jìn)行更換處理，對引下線接觸不好的地方，先用銼刀、鋼絲刷等把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺銼掉，除去表面的氧化膜，使接觸面平整光潔，再用棉紗蘸酒精或丙酮把接觸面擦拭干凈，涂上電力脂，從而改善架空地線發(fā)熱情況。

3）根據(jù)隱患排查情況，對于長期處于超負(fù)荷運(yùn)行的線路或風(fēng)口、大跨越、交叉跨越等無地線引下線的桿塔，應(yīng)及時(shí)上報(bào)大修技改項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)裝。

4）優(yōu)先考慮甲乙雙回路均分帶電負(fù)荷，避免單回路帶電負(fù)荷過重[2]。

5）對于新建線路，在設(shè)計(jì)階段要求對風(fēng)口、大跨越、交叉跨越、連續(xù)上下坡桿塔等特殊地理環(huán)境應(yīng)選擇高一級的地線金具，并加強(qiáng)特殊區(qū)段線路地線的防震設(shè)計(jì)，并要求在桿塔地線線夾兩側(cè)加裝接地引下線[2]。

3 結(jié)語

文章對架空地線金具發(fā)熱的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行了描述分析，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采取了一些管控措施，地線金具發(fā)熱嚴(yán)重的達(dá)到了緊急缺陷，嚴(yán)重威脅到了線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，非常有必要對地線或地線金具、絕緣架空地線放電間隙運(yùn)行情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控、監(jiān)測，采集、積累數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，制定有效可靠的措施，保證線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。用精細(xì)化運(yùn)維思路和實(shí)際行動切實(shí)踐行“萬家燈火，南網(wǎng)情深”。

參考文獻(xiàn)

[1] 周欣佳：輸電線路架空地線連接金具發(fā)熱發(fā)紅的分析及處理方法.上海電力，2001年第3期.

[2] 陳桂陽：關(guān)于深圳電網(wǎng)500kV鵬深甲線多處地線金具發(fā)熱的原因分析及控制措施探討.深圳，518000.