架空輸電線路地線融冰改造工程實踐

趙斌 吳鋼 楊明偉

摘要：2008年初，大范圍低溫雨雪冰凍災害造成貴州、湖南、廣東、云南、廣西和江西等區域架空輸電線路倒塔、斷線，引發大面積、長時間供電中斷，嚴重影響地區經濟發展和人民生活。據統計，2008年初發生的低溫雨雪冰凍災害，共造成110kV～500kV線路共有8381 基桿、塔傾倒及損壞。如此大范圍的電力設施損壞，主要原因是由于線路覆冰后荷載嚴重超過了桿塔、地線、金具等承載力極限使用條件。目前，針對已投運線路進行“融冰改造”是提升架空輸電線路防冰抗冰能力較為經濟、有效的手段之一。

關鍵詞：架空線路、融冰、改造、工程實踐

引言：本人參與了多條次線路地線融冰改造，長期負責覆冰架空輸電線路運維與檢修，現將架空地線融冰改造施工及運行過程中遇到一些實際問題及采取的處理方式簡介如下，希望能夠為后續相關工程提供工程實踐參考。

電氣間隙是融冰功能可靠的必要條件

（一）放電間隙距離不足或短接是影響融冰成功的常見因素

架空輸電線路在具備地線融冰能力并不影響其防雷功能的情況下，仍保留放電間隙。常規“棒板式”放電間隙，采用螺栓連接固定于絕緣子兩端，在覆冰及風的長期作用下螺栓松動現象頻發，間隙棒、棒扭轉造成間隙短接或距離過小，是造成融冰不成功的常見因素。因此，基于現場問題已研發出具備防扭功能的固定距離式放電間隙。在選用放電間隙固定距離時，需根據融冰線路長度驗算防雷所需，從而向生產廠家定制所需放電間隙。驗收階段要嚴格執行設計規定，逐一檢查安裝情況并測量間隙距離，確保融冰功能可靠性。

各位置引線與桿塔間距離容易被忽視

架空地線融冰改造不可避免需制作耐張塔地線跳線、接線裝置引線、接地刀閘引線等必要引線。為便于施工安裝及降低工程成本，多采用裸鋁絞線，因其在桿塔上布置長度大，引線與桿塔間距離易發生安裝工藝不滿足設計距離的情況，從而造成融冰失敗。因此，在施工階段、驗收階段需著重關注耐張塔跳線對地線橫擔及塔身、接線裝置引線及接地刀閘引線與塔身各部位的距離控制，同時可采用絕緣導線代替鋁絞線，以防上下桿塔時誤碰造成感應電傷人。另，制作耐張塔跳線時考慮風偏因素，必要時加裝支撐絕緣子。

二、異種金屬間電化學腐蝕是保證地線長期安全運行的必要條件

二十世紀后期，我國建設的架空輸電線路普通多采用GJ-80、GJ-100等型號鍍鋅鋼絞線，因其造價低、加工及施工工藝成熟等優點，應用較為普遍。在500kV施賢工程在90%以上區段均采用鍍鋅鋼絞線，造融冰改造過程中需在耐張塔位通過跳線搭接方式繞過塔頭實現電流接通。在不斷開原地線的情況，采用C型線夾壓接連接方式。經過3-5年的運行多次出現地線掉落事件。根據現場對地線斷點檢查，發現C型線夾為鋁制材料與鍍鋅鋼絞線連接處出現較明顯銹蝕現象，與C型線夾壓接范圍外地線表層差別明顯（圖一）。

兩種不同活潑性質的金屬相互接觸，在運行感應電流、融冰直流電流的作用下，加快了異種金屬間電化學腐蝕效率。

為此，在條件允許的情況下，建議優先采用將鍍鋅鋼絞線更換為導電性能更好的鋁包鋼絞線方式。此方案因改造需在融冰段全線重新展放地線，工程范圍大、投資高。如更換地線難度較大，可采用“加長型帶凸臺”（圖二）的導流線夾并配合相應金具補償斷線損失的地線長度，在保證不降低地線耐張壓接管握力的情況下，為鋁管與導流線夾之間異種金屬接觸電化學腐蝕預留足夠的腐蝕裕度。

三、光纜融冰中溫升控制是保證光纜運行安全的關鍵

OPGW光纜在線路施工中，需考慮流經接續盒的電流對OPGW光纜的溫升影響。常規做法是在接續盒出口處加裝并溝線夾以減少流經接續盒內部的融冰電流。OPGW光纜外層多為鋁包鋼材料，若仍采用鐵質并溝線夾將會出現銹蝕現象，通電情況下因電阻升高導致異常溫升，嚴重情況下會造成光纖受損。因此，在選擇并溝線夾時需避免異種金屬接觸的情況，建議采用鋁制并溝線夾或預絞絲引流金具。

四、地線融冰改造中新技術的應用

（一）自動融冰接線裝置的應用大幅度提升接線效率

覆冰季節，融冰工作不分晝夜?，F場接線作業安全及作業效率是影響融冰工作成效的重要因素。自動融冰接線裝置避免人工登塔高空作業風險，提升線路現場融冰接線效率顯著。尤其是夜間融冰，其效果更佳突出。

地線融冰溫度及電流監測是線路運行安全的重要保障

直流融冰跨度大，沿線逐基布置融冰觀測手段難以實現，尤其是夜間融冰其觀測難度更加無法實現。地線融冰溫度及電流監測裝置可實時監測融冰地線的溫度及通流情況，避免溫升過高發生地線斷落事件。對于OPGW光纜的溫升監測，及時控制電流值及時長，更是保證光纜運行安全的重要手段。

地線融冰故障測距裝置精準定位故障

一般地線融冰均跨越幾十上百公里，一旦發生融冰失敗，需及時排除故障。精準的故障測距，為運維人員提供準確的數據，提升故障排除效率，保證后續融冰工作順利開展，保證架空輸電線路運行安全。

結束語：

新線路工程建設選線應極力避開易覆冰區域，從根本上杜絕線路覆冰故障，保障線路運行安全。本文僅針對老舊線路融冰改造剔除淺顯建議，望同行專家批評指正，不勝感激。

參考文獻

[1] 吳強，吳向東 . 輸電線路地線直流融冰絕緣間隙的研究和應用 [J].

[2] 中南電力設計院 . 2012 年施賢線防冰抗冰項目施工設計說明書

[3] 傅闖，饒宏，許樹楷，黎小林 . 輸電線路融冰技術研究與應用評述 [J]

輸電線路鋼結構腐蝕安全評估導則DL/T 2055-2019

作者簡介

趙斌（1987.1.6），性別：男;籍貫：吉林伊通;民族：滿;學歷：本科、學士;職稱：工程師;研究方向：架空輸電線路運行與維護;