引言

輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻值的大小是影響線(xiàn)路雷擊反擊跳閘率的重要因素,定期測(cè)量接地電阻值,及時(shí)對(duì)不滿(mǎn)足接地電阻要求的接地網(wǎng)實(shí)施改造,是降低雷擊反擊跳閘率的主要措施。根據(jù)《廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司輸電線(xiàn)路運(yùn)維策略及管控機(jī)制實(shí)施細(xì)則（2018版)》要求,廣東地區(qū)供電局輸電線(xiàn)路運(yùn)行班組需對(duì)關(guān)鍵、重要線(xiàn)路每2年測(cè)量1次接地電阻值,關(guān)注及一般等級(jí)線(xiàn)路每5年測(cè)量1次（進(jìn)線(xiàn)段2年1次),新線(xiàn)路投產(chǎn)后、線(xiàn)路受雷擊后等都需對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)量,桿塔數(shù)量眾多,接地電阻值測(cè)量工作量非常大。

接地體在土壤中的敷設(shè)深度一般不低于600mm,接地引上筋連接著接地體與塔腿,測(cè)量接地電阻時(shí)必須拆卸接地引上筋和塔腿的固定螺栓。由于土質(zhì)問(wèn)題,拆卸固定螺栓后,部分接地引上筋會(huì)發(fā)生輕微下沉現(xiàn)象,導(dǎo)致與原來(lái)的安裝位置錯(cuò)位約30～50mm,給接地引上筋安裝造成了一定的難度。如果錯(cuò)位嚴(yán)重,不借助有效的工具,單憑人力則無(wú)法將接地引上筋復(fù)位,遇雷雨天氣,極易造成線(xiàn)路跳閘。

1工具研發(fā)的必要性

1.1防雷工作的重要性

河源供電局地處粵東北山區(qū),屬于雷電活動(dòng)密集區(qū),2015一2017年,由于雷擊導(dǎo)致的線(xiàn)路跳閘占90.3%,雷擊導(dǎo)致的線(xiàn)路強(qiáng)迫停運(yùn)占比67.07%。線(xiàn)路強(qiáng)迫停運(yùn)可能導(dǎo)致客戶(hù)供電中斷和經(jīng)濟(jì)損失,影響供電可靠性。隨著客戶(hù)對(duì)生活品質(zhì)要求的日益提高以及對(duì)電能依賴(lài)性的不斷增長(zhǎng),其對(duì)供電的持續(xù)性有了更高的要求。為此,供電局把防雷工作與提升線(xiàn)路耐雷水平作為重點(diǎn)工作任務(wù),每年投入大量的資金應(yīng)用于線(xiàn)路防雷改造工作中,并投入大量的人力在線(xiàn)路運(yùn)維上。

1.2接地電阻與線(xiàn)路耐雷水平之間的關(guān)系

耐雷水平即雷擊線(xiàn)路時(shí),其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大電流幅值或能引起絕緣閃絡(luò)的最小雷電流幅值,單位為千安。線(xiàn)路絕緣上電壓的幅值Uj隨雷電流增大而增大,當(dāng)Uj大于絕緣子串沖擊閃絡(luò)電壓時(shí),絕緣子串將發(fā)生閃絡(luò),由于此時(shí)桿塔電位較導(dǎo)線(xiàn)電位高,故此類(lèi)閃絡(luò)稱(chēng)為"反擊"。雷擊桿塔的耐雷水平11可由Uj等于線(xiàn)路絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)電壓U50%來(lái)求得:

由上式可知,雷擊桿塔時(shí)的耐雷水平與分流系數(shù)8、桿塔等值電感1gt、桿塔沖擊接地電阻Rch、導(dǎo)地線(xiàn)間的耦合系數(shù)k和絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)電壓U50%有關(guān)。實(shí)際上往往以降低桿塔接地電阻和增大耦合系數(shù)k作為提高耐雷水平的主要手段。對(duì)一般高度桿塔,沖擊接地電阻上的電壓降是塔頂電位的主要成分。因此可以通過(guò)降低接地電阻來(lái)有效地減小塔頂電位和提高耐雷水平。

1.3傳統(tǒng)工具的不足

傳統(tǒng)方式為作業(yè)人員運(yùn)用人力或扳手將接地引上筋拉伸,由于接地引上筋是長(zhǎng)條狀,很難受力,而且無(wú)法找到支撐點(diǎn),接地引上筋若下沉嚴(yán)重,不僅耗時(shí)、費(fèi)力,甚至無(wú)法拉伸到指定位置,如圖1所示。借助外物,利用普通的撬棍,將接地引上筋拉到與孔位平齊后,接地引上筋連接板與塔腿之間有距離,螺栓沒(méi)有足夠的長(zhǎng)度,水平方向難以受力,且由于基層保護(hù)帽的影響,很難將接地引上筋連接板與塔身貼合,導(dǎo)致無(wú)法安裝到位。

接地電阻測(cè)量為日常運(yùn)維的重點(diǎn)項(xiàng)目,作為發(fā)現(xiàn)接地電阻問(wèn)題的主要手段,為防雷改造提供立項(xiàng)依據(jù),從而提升線(xiàn)路耐雷水平。接地電阻測(cè)量的工作量非常大,解決接地電阻測(cè)量時(shí)接地引上筋安裝困難的問(wèn)題,提升工作效率尤為重要。為此需要研發(fā)一套適用于輸電線(xiàn)路鐵塔的接地引上筋安裝輔助工具。

2研發(fā)的方向

針對(duì)接地引上筋下沉現(xiàn)象,需設(shè)計(jì)一款利用杠桿原理的工具,且能夠單人操作,省力高效地提升下沉的接地引上筋,完成接地引上筋安裝工作。在工具上配套設(shè)計(jì)輕型棘輪扳手,配置內(nèi)螺紋管,在撬起下沉地網(wǎng)的同時(shí)縮短引上筋與塔腿孔位的距離,解決在提升過(guò)程中無(wú)法將接地引上筋連接板往前推的問(wèn)題,便于固定螺栓的安裝。

3工具的研發(fā)與應(yīng)用

接地引上筋安裝輔助工具主要由絲桿、棘輪螺桿、棘輪、手柄、擋板等部件組成,原材料主要成分為鋼,成品如圖2所示。絲桿長(zhǎng)度540mm,可達(dá)到省力要求。大部分鐵塔接地引上筋安裝孔徑14～16mm,接地引上筋安裝輔助工具絲桿直徑14mm,適用性廣。螺紋在絲桿中部,距擋板有200mm,外套棘輪螺桿,連接可拆卸手柄,方便外出時(shí)存放在工具袋中。連接接地引上筋與鐵塔本體螺孔之間的絲桿無(wú)螺紋,防止撬動(dòng)過(guò)程中損傷螺紋,導(dǎo)致螺桿卡阻。

鐵塔接地引上筋安裝位置多為雙孔位,以鐵塔的安裝孔作為支點(diǎn)撬起下沉的接地引上筋,工具頭部有擋板,可以卡住孔位,受力后可防止滑脫,通過(guò)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪螺桿可以推進(jìn)接地引上筋的連接板,省時(shí)省力,使連接板與鐵塔孔位貼合。貼合后,再用螺栓固定另一個(gè)孔位,再取出該工具,安裝另一個(gè)螺栓。對(duì)接地網(wǎng)下沉不嚴(yán)重的位置,也可以不裝設(shè)手柄,直接當(dāng)簡(jiǎn)易的撬棒使用。

4結(jié)語(yǔ)

防雷工作是電網(wǎng)公司的重點(diǎn)工作,要降低雷擊跳閘率,就要提高線(xiàn)路耐雷水平,要提高線(xiàn)路耐雷水平,降低接地電阻是最有效的措施之一。要降低接地電阻,就要注重線(xiàn)路的日常運(yùn)行維護(hù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。接地引上筋安裝輔助工具原理簡(jiǎn)單,易操作,攜帶方便,實(shí)用性強(qiáng),能有效提升測(cè)量接地電阻效率,降低作業(yè)人員的工作強(qiáng)度,保障輸電設(shè)備安全運(yùn)行,值得在輸電線(xiàn)路運(yùn)行中推廣應(yīng)用。