淺談牽引站線路零檔地線接地及運(yùn)維

王寶成 陳文博

呼倫貝爾供電公司， 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 ?021000

摘要：呼倫貝爾地區(qū)有26條牽引站220 kV輸電線路。分析認(rèn)為由于牽引站采用VV接線方式，在電氣化鐵路運(yùn)行時(shí)，鋼軌與大地間沒有絕緣，零檔地線有間斷電流流過。有耐張線夾斷裂先例，因此提出了通過桿塔地線加接地線、拆除牽引站側(cè)接地、才有ADSS光纜入戶等方式進(jìn)行改造。預(yù)防牽引站線路發(fā)生地線金具斷裂停運(yùn)故障。通過差異化的方式改造牽引站線路零檔地線接地方式，控制造價(jià)預(yù)防電鐵牽引站線路發(fā)生零檔金具斷裂事故。

關(guān)鍵詞：呼倫貝爾地區(qū);牽引站線路;金具腐蝕;斷裂

1 ?牽引站輸電線零檔地線接地情況

1.1 京滬牽引站零檔接地故障

1.1.1 故障情況

2018年x月x日10：32，xx地區(qū)220kVAA變-VV牽引站（京滬電氣化鐵路牽引站）xxx開關(guān)保護(hù)動(dòng)作跳閘，B相故障。巡視發(fā)現(xiàn)，牽引站終端塔零檔線地線耐張線夾鋼錨和U型掛環(huán)連接處斷裂，零檔地線脫落，碰到B相導(dǎo)線，導(dǎo)致故障跳閘。

1.1.2原因分析

故障線路2006年6月投運(yùn)，地線采用單掛點(diǎn)。對(duì)斷裂的地線金具進(jìn)行檢測，性能合格，可排除地線金具材質(zhì)不良、大氣環(huán)境腐蝕或磨損等因素;因鋼錨與U型掛環(huán)表面存在明顯的臺(tái)階狀高溫熔融痕跡，判斷斷裂原因?yàn)殡娀》烹姸啻螣g所致。

1.2 紅巖牽引站零檔接地情況

海東—紅巖牽引站220kV海紅1、2號(hào)線路2018年9月投運(yùn)。由呼倫貝爾明星設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)為濱洲電氣化鐵路供電，牽引站至終端塔采用OPGW光纜和GJ-80架空地線與線路避雷線連接。牽引站構(gòu)架側(cè)OPGW光纜采用直接接地方式（圖1）;GJ-80地線采用絕緣子與構(gòu)架絕緣不接地（圖2）。終端塔OPGW光纜和GJ-80地線全部采用直接接地方式（圖3）。

1.3 伊列克德牽引站零檔接地情況

惠林—伊列克德牽引站220kV惠伊1、2號(hào)線路2018年11月投運(yùn)。由山東電力勘測設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)為濱洲電氣化鐵路供電，牽引站至終端塔采用OPGW光纜和GJ-80架空地線與線路避雷線連接。牽引站構(gòu)架側(cè)OPGW光纜采用直接接地方式（圖1）;GJ-80地線采用絕緣子與構(gòu)架絕緣接地（圖4）。終端塔OPGW光纜和GJ-80地線全部采用直接接地方式。（圖3）

2 牽引站零檔接地原因及維護(hù)

2.1 京滬電氣化鐵路牽引站零檔接地運(yùn)維分析

京滬電氣化鐵路牽引站端與架空線路零檔接地是根據(jù)根據(jù)《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》TB ?10009-2005 ?規(guī)定：“為降低牽引變電所的接地電阻，其接地裝置宜與架空避雷線相連”，為可靠分流，牽引站進(jìn)線段數(shù)基桿塔地線需逐基單獨(dú)直接接地。[1]而一般線路設(shè)計(jì)院未能考慮到牽引站進(jìn)線的特殊情況，沒有按《110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》7.0.21條 “對(duì)絕緣地線長期通電的接地引線和接地裝置，應(yīng)效驗(yàn)期熱穩(wěn)定，并應(yīng)設(shè)置人身安全的防護(hù)措施?！盵2]仍按《110kV-500kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T 5092-1999）設(shè)計(jì)，未設(shè)置地線單獨(dú)接地。[3]

交流電氣化鐵路運(yùn)行時(shí)，由于鋼軌與大地之間沒有絕緣，一部分牽引回流經(jīng)鋼軌及其周圍大地返回牽引站變壓器二次側(cè)，導(dǎo)致牽引站接地網(wǎng)電位抬升。京滬電氣化鐵路牽引站構(gòu)架與牽引站接地網(wǎng)直接連

接并牽引站線路直接連接，使得地線產(chǎn)生3-5A電流。電流流過OPGW光纜時(shí)經(jīng)光纜接地導(dǎo)入輸電線路接地網(wǎng);電流流過鋼絞線時(shí)，牽引站終端塔零檔線地線耐張線夾鋼錨和U型掛環(huán)連接處為點(diǎn)連接，形成高接觸電阻，地線電流在耐張線夾鋼錨和U型環(huán)接觸點(diǎn)間產(chǎn)生頻繁的電弧放電燒蝕，最終斷裂。

2.2 紅巖牽引站海紅1、2線零檔接地運(yùn)維分析

220kV海紅1、2線OPGW光纜與牽引站及桿塔均有良好的接地，電氣化鐵路的回流電流會(huì)進(jìn)過桿塔接地網(wǎng)進(jìn)入大地，不會(huì)發(fā)生電弧燒傷金具斷線故障，但會(huì)加快接地網(wǎng)的腐蝕縮短接地網(wǎng)使用壽命。

220kV海紅1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構(gòu)架沒有直接連接，和桿塔接地網(wǎng)經(jīng)接地線連接。電氣化鐵路運(yùn)行時(shí)不會(huì)有電流流過接地線的耐張線夾和U型環(huán)不會(huì)發(fā)生電弧燒斷金具斷線故障。

海紅1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構(gòu)架雖然經(jīng)過XP-70絕緣子連接，但是沒有按照《110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》6.0.5 “地線絕緣時(shí)宜使用雙聯(lián)絕緣子串?！盵2]的規(guī)定，存在絕緣子劣化零值掉線風(fēng)險(xiǎn)?？梢越Y(jié)合技改項(xiàng)目按規(guī)范進(jìn)行改造。

2.3 伊列克德牽引站惠伊1、2線零檔接地運(yùn)維分析

惠伊1、2線OPGW光纜與牽引站及桿塔均有良好的接地，電氣化鐵路的回流電流會(huì)進(jìn)過桿塔接地網(wǎng)進(jìn)入大地，不會(huì)發(fā)生電弧燒傷金具斷線故障，但會(huì)加快接地網(wǎng)的腐蝕縮短接地網(wǎng)使用壽命。

惠伊1、2線GJ-80鋼絞線與牽引站構(gòu)架有直接連接，和桿塔接地網(wǎng)經(jīng)接地線連接。電氣化鐵路運(yùn)行時(shí)有電流流過接地線的耐張線夾和U型環(huán)，當(dāng)并溝線夾或引線與桿塔接觸不良或引線脫落時(shí)會(huì)發(fā)生電弧燒斷金具造成斷線故障。

3 結(jié)束

目前，呼倫貝爾地區(qū)濱洲電氣化鐵路的高臺(tái)子、哈拉蘇、喇嘛山、吉祥峰、伊列克德、三根河、卓山、雁西、紅巖、吉布胡、都倫、磋崗、臚濱13座牽引站的26條牽引站線路已經(jīng)全部完成排查。線路桿塔均按照《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)》架空地線均與塔身連接，單獨(dú)接地。[4]運(yùn)行維護(hù)要求，輸電線路運(yùn)維人員巡視時(shí)檢查牽引站構(gòu)架及地線耐張線夾與U型環(huán)是否有放電現(xiàn)象及銹蝕現(xiàn)象。定期測量牽引站附近桿塔接地電阻，發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重及時(shí)進(jìn)行改造。對(duì)新建的牽引站線路要求采用ADSS 光纜接入牽引站。避免OPGW光纜接入，通過OPGW光纜將牽引站不平衡電流引入輸電線路接地網(wǎng)。架空地線在牽引站端采用雙絕緣子（不安裝放電間隙）設(shè)計(jì)與牽引站構(gòu)架進(jìn)行絕緣，桿塔地線進(jìn)行逐基接地，保證電氣化鐵路的牽引站輸電線路的可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國電力出版社，2005.29

[2]110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：電力計(jì)劃出版社，2010.22

[3]110kV-500kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)程[M].北京：中國電力出版社，1999.16

[4]國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)[M].北京：中國電力出版社，2010.40