多功能架空输电线路接地线的研制

宋维铜

摘要

电力系统的输电线路和电气设备工作时，由于电流不断变化，会在其周围产生变化的磁场，变化的磁场遇到导体，会感应出电势，这种产生电动势的过程叫电磁感应。电磁感应和静电感应在靠近电力线路和电气设备附近导体上产生的电压称为感应电压。停电设备、线路与正在运行的高压输电线路、设备距离越远，感应电压越低。因为高压输电线路与设备运行时，在其周围导体上产生感应电压。其电压等级越高，对周围产生的静电感应越强，即交变电磁场辐射越强。随着停电设备、线路与正在运行的高压输电线路、设备距离的加大，电场和磁场很快减小，感应电压自然降低。为此电力工作者发明了很多科技产品用来检测感应电压。感应电压在形成导电回路时会对人员造成伤害，当人体触及时，由于感应电压大小的不同也会对人体造成—定的伤害，有时甚至造成触电死亡。因此感应电压应该限制在一定范围内。感应电压的存在对人们的生产、生活等方面均产生了不同成都的影响和危险。本文针对消除检修状态下架空输电线路上存在感应电压而研制的多功能架空输电线路接地线，分析感应电压的危害、工作人员在有感应电压的输电线路上工作存在的风险，多功能架空输电线路接地线的研制，旨在降低施工人员在有感应电压风险的导线上工作时带来的伤害。

关键字：输电线路；接地线；感应电压

1、架空输电线路感应电压的危害

随着社会的不断发展，人们在生活当中和工作当中对电力的需求也在不断的增加，从而也推动了电力行业的发展。架空输电线路是电力系统中的重要组成部分，它可以保证电力系统的安全稳定运行。电力行业是一种高危行业，危险处处不在。但是，在电力安全工作规程中只要遵守安全规定则完全可以避免事故的发生。有统计资料显示：90%的电力安全事故都是电力工作人员存在习惯性违章行为，存在侥幸心理，安全措施落实不到位产生的。在电力行业中，触电是电力工人在工作过程中存在的一种非常普遍，后果又非常严重的一种危害，轻者皮肤灼伤碳化，重者丧失宝贵的生命。

随着社会的发展，特高压电网的快速发展，电压等级越来越高，为减少输电线路占地面积，线路走廊受限，紧凑型输电线路、同塔双回甚至同塔多回线路越来越多，由于我国能源分布不均，部分地区电力供应紧张，导致输电线路停电越来越难，同塔多回线路之间距离都比较近，停电检修时，只有部分线路停电，平行线路或者较交叉线路会存在很高的感应电压。220kV的架空输电线路感应电压达十几千伏，500kV的架空输电线路感应电压甚至高达几十千伏，对检修人员存在很大的感应电压危害风险。虽然输电线路在悬挂接地线前都会使用相应电压等级验电器进行验电，但是工作人员使用验电器无法检测出线路感应电压，导致线路感应电压灼伤、高空跌落摔伤等事故时有发生。虽然在工作地点前后杆塔上均安装了接地线，但是在工作地段较长的线路上工作时，也会有感应电压的存在，更别说在变电站出线附近线路密集区域。因此通过对以往日常工作经验分析以及现有工器具无法解决的一些问题，对现有的架空输电线路接地线进行相应的改造使用。通过使用改造后的接地线便可以消除有些架空输电线路检修工作中存在的感应电压风险，降低危险度，实现安全生产。

2、多功能架空输电线路接地线的研制

2.1多功能架空输电线路接地线的研制目的

架空输电线路一般要翻山越岭，跨越江河，不仅要经受严寒酷暑，还要承受风霜雨雪，严酷的环境对架空输电线路造成了很大的影响。由于架空输电线路长期暴露在野外，大气中的各种因素如：风吹日晒，受到高温、高湿、高盐、强酸碱的影响，会加速架空输电线路上各类设备腐蚀速度，因为导地线在运行中受到风速的影响，也会造成架空输电线路上各类设备的使用寿命。

架空输电线路的可靠性直接影响电力系统的安全稳定运行，电力系统的稳定运行直接关系到国家经济建设，因此，电力系统稳定运行是电力工作者非常重视的问题之一。“电力医生”就是要经常为输电线路进行“切脉”诊断，及时消除架空输电线路上的缺陷，确保架空输电线路安全稳定可靠地运行。通过对多功能架空输电线路接地线研制，使其可以适合更多的场合，保障作业过程中的人员安全、设备安全、电网安全。

2.1.1架空输电线路装设接地线的几种情况

在架空输电线路停电检修工作中，由于多回输电线路的同塔建设，从变电站的隔离刀闸到架空输电线路终端塔之间，不同线路导线间的安全距离没有预留太长的裕度，所以当其中一回线路停电转检修时，停电检修的线路因受到其他带电运行线路的影响会产生较高的感应电压。

①当架空线路停电检修时，大部分接地线都是装设在耐张塔跳线上或者是装设在直线塔悬垂绝缘子串的大号侧或者小号侧。②当需要在架空输电线路终端耐张塔的进站侧金具串和绝缘子串上检修时，接地线必须装设在进站侧的导线压接管外侧，以形成封闭的保护回路，工作人员需要站导线下方塔身上使用延长绝缘操作杆的接地线，将接地线装设在耐张压接管外侧，这不仅仅增加了工作人员装设接地线的困难，还增加了工作人员在塔上工作的危险系数，并且这种仅仅适合

35kV和110kV电压等级较低的架空输电线路，220kV以上电压等级的接地线由于导流线和绝缘杆的重量，一个人无法完成操作。③工作人员进入变电站在线路侧的隔离刀闸处进行装设接地线。因为，在变电站断路器、隔离开关附近非常复杂，间隔较多，感应电压也是非常高，即使变电站运维人员也有过走出间隔引发事故的情况发生，更何况对变电站设备不熟悉的站外人员进站操作呢！这类操作对于电网设备工作人员无疑是增加了施工危险系数。所以，施工作业要以安全科学为原则，全面总体考量工作环境中存在的危险因素，对作业进行详细的风险评估，尽可能的去避免存在的危险因素提高工作安全系数。

2.2多功能架空输电线路接地线研制方法

多功能接地线的研制预期实现的功能：①多功能接地线能够实现将绝缘操作杆安装在与导线端线夹同一直线上的螺杆上传递动力的功能，实现与普通接地线一样的功能作用。②多功能接地线的研制是在普通接地线的导线端线夹与绝缘操作杆之间，安装一个转向装置，即通过齿轮传动对接地线进行一个力的转向，不影响接地线导线端线夹正常的加持导线。利用两个弧形齿轮进行力的传动，将绝缘操作杆上转动的力转移到导线段线夹的螺柱上，实现力的传动。在架空输电线路中，由于绝缘子的盘径受电压等级的不同而不同，当绝缘子盘径足够大时，又会受到接地线导线端线夹长度的限制，无法进行接地线安装。因此，当接地线在用作直角接地线时，在转向处安装一个万向节，用来改变传动轴线方向，实现变换角度实现动力传动，来保证在当做直角接地线使用时可以发挥作用，可以使接地线导线端线夹牢固的加持在导线上，以满足接地线装设地点短路电流的要求。

同时将导线端线夹进行一个改变。在当接地线安装时，由于受到安装方向和接地线自身重量的限制，接地线导线端线夹会相对转动，在装设时产生一定的困难。为了方便操作者将接地线挂在导线上，需要将导线端线夹里面设置一个U型压板，当导线端挂在导线上时，可以有效防止接地线导线端线夹从导线上脱落造成无法安装接地线的情况。

3、结束语

通过对现有接地线进行的改造，可以有效解决在不进入变电站的情况下，处理架空线路进站侧金具串和绝缘子串上的缺陷时普通接地线无法满足装设条件的问题，可以完全实现在停电架空输电线路上任何地点进行悬挂接地线，进行全封闭作业，降低工作人员遭受感应电压危害的风险。

参考文献

[1]  李景禄，实用电力接地技术.中国电力出版社

[2]  王洪泽、杨丹、王梦云，电力系统接地技术手册.中国电力出版社

[3]  王松怀，电力系统接地技术.中国电力出版社