降低燈桿電阻不合格率

李 鐵

（北京市城市照明管理中心，北京 豐臺 100078）

1 背景

路燈桿及法蘭盤在戶外道路運行，受日曬雨淋、土壤環(huán)境等因素的影響，電阻值逐年升高，極易造成燈桿帶電產(chǎn)生安全隱患。隨著2020 年《城市照明設(shè)施運維規(guī)程》的出臺，電阻達標值的要求由原來的10 Ω 以下調(diào)整為4 Ω 以下。因此降低燈桿電阻值以提高安全質(zhì)量適應(yīng)新的運維標準就顯得尤為重要。

為確保路燈正常運行，每年對北京市五環(huán)內(nèi)所轄250 000 余基燈桿按所在區(qū)劃抽樣檢查，樣本率為10%，即25 000 基燈桿。小組成員結(jié)合2017—2020 年專項成果資料抽檢結(jié)果，如表1 所示。

表1 2017—2020 年北京市五環(huán)內(nèi)燈桿電阻不合格統(tǒng)計表 基

從表1 可以看出，2017—2019 年，燈桿電阻不合格有300 余基，阻值平緩增長。2020 年“標準”發(fā)生變化，電阻不合格量上升至2 475 基，激增了近2 000 余基，不能適應(yīng)新標準要求。因此本小組決定將“降低燈桿電阻不合格率”作為小組的活動課題。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

小組成員采用分層整理的方法，首先通過阻值分組掌握問題的嚴重程度，其次進行外部環(huán)境、阻值在線路中位置，找出導(dǎo)致阻值升高的癥結(jié)所在，再次選取適合的降阻方法。

2.1 現(xiàn)狀調(diào)查一

小組采用分層整理分析的方法，將2020 年不合格阻值分成2 組，第1 組是阻值在10 Ω 及以上，即原標準下不合格電阻；第2 組是4～10 Ω，即新修正標準下新增不合格電阻，如表2 所示。

表2 2020 年燈桿不合格電阻值分布區(qū)域 基

根據(jù)阻值分組可知，10 Ω 及以上為292 基，與以往年度基本持平。4～10 Ω 為2 183 基，為新增不合格量。

結(jié)論：新標準化后，主要集中在新增阻值，占88.2%。

2.2 現(xiàn)狀調(diào)查二

根據(jù)調(diào)查一中結(jié)論，對新增不合格量的地處環(huán)境調(diào)查，如表3 所示。

表3 2020 年新增量電阻不合格燈桿所處環(huán)境分布 基

此外，小組實地調(diào)查路燈燈桿在步道上時，發(fā)現(xiàn)不合格燈桿附近多有存在雜石、廢棄物堆積等問題，致使燈桿表面出現(xiàn)氧化、銹蝕現(xiàn)象。

結(jié)論：電阻不合格燈桿與所處位置有較大關(guān)系，位置在步道方磚占比為75.36%，其次是園林綠地，占比18.55%。再次是柏油路面，占比6.09%。

2.3 現(xiàn)狀調(diào)查三

小組從上述B 區(qū)中隨機抽取1 組路燈在步道樣本，實地測量其所帶燈桿的阻值。如：南二環(huán)輔路一臺變壓器所帶負荷為例，如表4 所示。

表4 一臺變壓器所帶負荷燈桿實測阻值

結(jié)論：由表4 可知，位于供電電源首、末端燈桿電阻較低，為4 Ω 以下，造成電阻變大主要集中在線路中。

新增4～10 Ω 的電阻常采用增設(shè)地線釬子的方式；10 Ω 以上的電阻采用增設(shè)地線釬子為主，重敷桿與地網(wǎng)的連接網(wǎng)方式為輔；對于不具備以上2 種方式且須要掘路、挖坑的特殊道路，造價較高。

綜上現(xiàn)狀調(diào)查情況，新標準發(fā)生變化后，4～10 Ω 的燈桿在雜物堆積的步道中，占比為75.36%，是癥結(jié)所在。

3 設(shè)定目標

3.1 目標值確定依據(jù)

通過上述對問題癥結(jié)的分析和對路燈現(xiàn)狀的實地考察，根據(jù)2017—2019 年正常增長比的均值為1.34%，2020 年電阻新標準發(fā)生變化后，增長量百分比激增至9.90%，整體阻值不合格率提高了8.56個百分點。

通過現(xiàn)狀調(diào)查末端因素點，逆向逐級推出占比8%[1-2]，如果將新增量降低至往年增長水平，總阻值電阻不合格率須降至1.5%。

3.2 確定目標值

小組考慮到實際操作過程中，還可能會出現(xiàn)不可抗力因素等，將總阻值目標設(shè)定為：降低燈桿電阻值不合格率至1.5%。

4 原因分析

首先，針對新標準下判定為不合格的電阻值域，即處于4～10 Ω 區(qū)間的2 183 基燈桿的大癥結(jié)，小組成員從人、機、料、法、環(huán)5 個方面進行剖析，并完成多次頭腦風(fēng)暴，根據(jù)分析，可以得出新增電阻不合格量大的7 條末端因素以及驗證內(nèi)容，如表5 所示。

表5 因素分解表

綜上分析，小組分析出8 條末端因素，將每條一一確認。

5 確認要因

5.1 要因確認一：施工人員培訓(xùn)不到位

根據(jù)規(guī)定，一般施工人員應(yīng)滿足配電專業(yè)知識水平和安全資質(zhì)，企業(yè)每年末對特種焊工作業(yè)人員進行理論和實操培訓(xùn)并予以考核，合格分數(shù)為80 分。小組成員抽檢了施工方焊工特種作業(yè)證的有效期，均屬于合格。

在焊接標準方面，我中心嚴格遵守《城市照明設(shè)計與施工》的規(guī)定，施工前派專人到現(xiàn)場講解焊接標準，并定量檢驗現(xiàn)場焊接質(zhì)量，最終進行質(zhì)量驗收，合格后投運。

結(jié)論：判定屬非要因。

5.2 要因確認二：外力施工破壞

小組成員抽查了各運維巡修片區(qū)人員巡視記錄，樣本量為544 條道路，發(fā)現(xiàn)外力破壞2 處。

結(jié)論：通過調(diào)查，外力施工破壞對破壞路段影響很大，但是發(fā)生概率低，判定屬非要因。

5.3 要因確認三：施工人員未將材料分類擺放

小組走訪各運維片區(qū)單位倉庫實地調(diào)查，查看鍍鋅圓鋼存放情況。只有1 家運維單位的鍍鋅圓鋼與其他安全工器具混裝存放，屋內(nèi)有反潮現(xiàn)象，鍍鋅圓鋼和帆布存在水滴現(xiàn)象。分析：（1）由于存儲不當，造成鍍鋅圓鋼氧化；（2）圓鋼本身存在質(zhì)量不良；（3）與其他材料運輸過程中混裝，造成鋅皮脫落。

結(jié)論：在干燥、通風(fēng)的庫房內(nèi)用帆布包裹保護，并且在使用前進行防腐處理，可確保正常運用。判定為非要因。

5.4 要因確認四：施工人員未按工藝標準施工

按照施工標準[3-4]，燈桿與法蘭盤單面焊接長度達到120 mm 為合格，在實際施工過程中，具體數(shù)值會存在偏差，尤其是使用壽命10 年以上的老舊燈桿，易存在焊接長度不夠、未做防腐處理的問題，致使法蘭盤地網(wǎng)開焊、斷裂。

結(jié)論：通過調(diào)查可知，焊接長度與電阻阻值無相關(guān)性，小組討論判定屬于非要因。

5.5 要因確認五：阻值激增量大

根據(jù)2020 版《城市照明設(shè)施運維規(guī)程》第六章第2 節(jié)4 條規(guī)定，鐵桿連接接地網(wǎng)后接地電阻不應(yīng)大于4 Ω。采用TT 系統(tǒng)接地保護，未采用PE 線連接成網(wǎng)的燈桿，其獨立接地電阻不應(yīng)大于4 Ω。新標準致使阻值在4～10 Ω 之間的燈桿轉(zhuǎn)變?yōu)椴缓细耠娮?，?dǎo)致降阻量增加，激增量明顯。

結(jié)論：小組判定屬于要因。

5.6 要因確認六：焊接發(fā)電機電流不穩(wěn)定

現(xiàn)場焊接過程中，因發(fā)電機輸出電流不穩(wěn)，啟動電流大，輸出電壓增大。剛開始焊接時，出現(xiàn)氣泡、虛焊、多錫等現(xiàn)象。

結(jié)論：經(jīng)過討論，地網(wǎng)與法蘭盤焊接完畢后，應(yīng)重新找平加固補焊，焊接長度達到標準值，可避免出現(xiàn)以上現(xiàn)象，判定為非要因。

5.7 要因確認七：設(shè)計燈桿在步道方磚中

小組前往設(shè)計部門得知，路燈桿桿位按照《道路照明施工手冊》標準定位，同時結(jié)合現(xiàn)場勘察，確定燈桿位置。在施工過程中，根據(jù)地下管線復(fù)雜程度，部分燈桿重新定位，所以燈桿位置要根據(jù)實際路況定位。即使發(fā)生單基燈桿移位到綠地或板油路面，其他路燈桿還是安裝在步道方磚中。

雖是要因，但小組沒能力解決關(guān)于設(shè)計相關(guān)的難題，為不可抗力因素。

5.8 要因確認八：行人亂堆積雜物

小組通過實地檢查小區(qū)、胡同、主干、次干道路等，發(fā)現(xiàn)整條路只有1～3 基燈桿旁有少量堆積現(xiàn)象，并告知巡修人員后，次日將雜物處理。所以小組判定屬于非要因。

綜上所述，小組確定1 條要因，即：“阻值不合格激增量大”。

6 制定對策

根據(jù)要因確認結(jié)果，小組通過改進路燈桿現(xiàn)有接地方式及補救措施，制定了對策表， 如表6 所示。

表6 對策表

7 對策實施

7.1 量取尺寸

小組成員到方莊路量取尺寸。井內(nèi)地線網(wǎng)與燈桿內(nèi)接零螺絲距離斷面圖約為750 mm；井中心滲水坑與井內(nèi)地網(wǎng)距離約為400 mm。

7.2 制作完整壓接線

根據(jù)首末端選用多股銅線16 mm2作為保護接地線。依據(jù)尺寸，制作連接線。

7.3 獲取并勾卡子

小組成員到五金市場購得并勾卡子。

7.4 制作地線釬子

小組將1.8 m 長地線釬子截斷成600 mm 長的地線釬子，頂端焊接連接空板，如圖1 所示。

圖1 制作地線釬子

7.5 安裝并測試數(shù)據(jù)

小組前往試驗現(xiàn)場紅坊路，對不合格的燈桿安裝接地組合，并搖測各項數(shù)據(jù)。

在運維人員未恢復(fù)焊接前，小組進行加裝接地組合，測得前后對比數(shù)據(jù)，如表7 所示。

表7 實測紅坊路安裝后阻值

根據(jù)燈桿電阻不合格，檢查了地線網(wǎng)斷裂和未斷裂2 種情況。

8 效果檢查

小組組織施工人員對存在地阻值高的道路線路中燈桿處安裝10 個接地組合，并進行效果檢查。如表8 所示。

表8 安裝明細表

從表8 中得出，統(tǒng)計阻值均為合格值，并檢查無丟失現(xiàn)象。通過此方法，起到臨時降阻作用。在不合格燈桿按平分配置增加接地組合，可降低燈桿和整條線路的接地電阻。

根據(jù)地阻遙測計劃安排，小組再次抽取2021 年五環(huán)內(nèi)電阻遙測不合格記錄資料，樣本率為10%，即25 000 基燈桿，如表9 所示。

通過計算：安裝前、后步道方磚中燈桿電阻不合格率由8%降低至0.13%。2021 年電阻不合格率比2020 年下降了0.98 百分點，課題目標完成。

9 結(jié)束語

在完成課題目標后，為使臨時降阻的接地組合能夠更好地應(yīng)用，小組制定了鞏固措施。

為了臨時降阻接地組合的安裝規(guī)范化，制定《安裝規(guī)范及安全作業(yè)指導(dǎo)書》，由上級管理部門批準。

配備專業(yè)的安裝工器具，如專業(yè)安裝工具箱等，使施工質(zhì)量和效率進一步提升。

將臨時降阻接地組合融入日常運維生產(chǎn)工作中。

將舊線路拆下的臨時降阻接地組合回收再利用，運用到新建工程，并做好防盜措施。