摘要：常规敞开式220kV变电站一般采用屋外管母中型配电装置，由于铝管母线安装位置较高且管母直径较大，检修时挂临时地线比较困难。通过分析现有接地线的性能，结合管型母线的特点，对接地线的各部分进行改良分析，从而能够适用于管型母线，保障检修作业人员的人身安全。
关键词：敞开式变电站；管型母线；接地线
1、导言
为保证电气设备和母线的检修安全，变电站内每段母线均应装设接地开关或接地器。而对于采用双母线接线型式的户外配电装置，当一段母线停电检修时，另一段相邻平行的运行带电母线会在检修母线上产生感应电压。因此，当母线停电检修时，为保证检修人员的安全，电压为35kV以上的配电装置，每段母线上宜装设接地刀闸，接地刀闸装设数量主要由作用在母线上的电磁感应电压确定。一般情况每组母线宜装设2组接地刀闸。
2、管型母线的特点
在常规敞开式220kV变电站，220kV和110kV配电装置一般采用屋外管母中型配置，220kV铝管母线的安装高度约为9米，而110kV管母安装高度约为7米。管型母线是由绝缘母线、屏蔽筒、母线托架、固定金具、增爬器等组成的，采用螺锥式的连接方式，安全可靠。与传统的母线相比，管型母线的载流量较大，导体平面的电流分布相对均匀。管型母线的集肤效应较低，功率损失的较小，电量的利用率较高。同时，管型母线的散热条件较好，电气性能好。同时，绝缘材料的耐热系数较高，产品的使用寿命平均在40年左右。抗震能力强，不容易受外界的干扰。
在以上分析中得知，管型母线安装位置一般较高，且常规敞开式变电站的管线长度一般约为200米左右，常规配置2把接地刀闸的情况下，则接地位置相对于各设备间隔来说相距甚远，在进行隔离开关静触头检修时，作业人员可能存在静电感应的伤害，因此亟需在检修的母线位置加装一接地线，以保障作业人员的人身安全。
3、接地线类型分析
通过对比接地线的各项特征，以便更好对接地线的性能进行分析，以此找出适用于管型母线的接地线。
（1）接地线若为移动式，导体端能完全接触到铝管，但由于导体端较为笨重且很难操作，因此无法放到较高且大的铝管上。
（2）接地线若为转动挤压式，其导体端可彻底接触到铝管且操作十分简单。由于导体端十分笨重且具有很厚的活动曲扣，因此不容易固定到圆形结构的铝管中。
（3）接地线若为架空线路式，其主要通过运用两侧卡簧的弹性，将导线卡进接地线的导体内部，弹簧可对接触面的贴合度进行调节，改接后的接地线具有较大的导体端，无法将其放到铝管内，再加上铝管较大，因此很难夹紧。
（4）接地线若为鸭嘴式，其导体端为螺旋式，导体端可接触到铝管。接地线的导体端虽与铝管相连，但导体端比较笨重且很难操作，且贴合面与铝管差异较大，如果没有挂好，铝管将很难与接地线头达到足够的接地面。
目前常见的携带型短路接地线的导线端线夹，从安装方式分类有螺旋压紧式和弹簧压紧式，从线夹外形上分类可分为平口式和额口式（含单舌和双舌）。见表1。
表1导线端线夹优缺点比较
在表1中对常见的几种形式导线端线夹作综合比较，实际使用中，各种电压等级导线适用的线夹有不同的组合形式，尤其是锷口（双舌）螺旋压紧式线夹使用较多。但不论如何组合，性能上虽有改进，却依然不能摆脱外力或弹簧力压紧和半开放式弧口包围的传统方法，装拆麻烦、连接不稳固等情况依然存在。
4、接地线存在的主要问题和风险
（1）地线接口存在缺陷。以往的接地线在接口设计方面存在不足，安装过程中需稍微倾斜才可装入其中。有些设备导体端的安装位置相对较低，其安装效果好，而部分导体端超过了2米的安装高度，因此很难控制其倾斜角度，无法一次性完成其安装，使得接地线具有很大的安装难度。
（2）导体端与操作绝缘棒连接不紧密。前绝缘操作棒和地线头连接处的结合与脱离有待进一步提高，有的结合度太低，容易造成接地线过程中地线头的跌落，有人员受伤风险。此外，安装位置若过高的话，接地线需较长的操作绝缘棒，目前的绝缘操作杆操作棒为3节，连接起来后有摇晃的风险，会有摇晃角度过大碰坏设备瓷瓶的风险。最后，对接地线进行拆除时，尤其在位置比较高且灯光较暗的情况下，插接难度十分大，由此增大了接地线的安装难度。
5、管型母线接地线的改良分析
5.1接地线的改进方向
以上通过分析现有接地线，辨识和确认了装设接地线时可能出现的各种风险和不满足现场实际的情况，这就要求我们对现在接地线进行改良设计，以满足使用需要。改良接地线的安装难度需尽可能小，其软铜导线以及接地线卡可多次使用，不需要进行频繁更换。导体端的改造难度不能太大，且需于安全距离保持一致，以便不需进行多次装设。以下结合管型母线特点及使用场地（高压场地）的环境，对接地线导体端的改进进行相应的探讨研究。
（1）导体部分的改良设计
考虑到管型母线的外观特性，接地线的导体端应与圆铝管具有的连接紧密性，故导体端考虑采用上下半圆结构，并在接口的中间开个槽口，使之能适用于管型母线设备的接地需求，使用时接地钩在单根管母上，安装和拆除方便、简捷。同时接地线的接触面板需满足电力行业的相关要求。
（2）绝缘部分的改良设计
接地线的传动方式依然采用绝缘杆，但在绝缘杆中间连接部分研究设计中空绝缘导管，套在连接处，能有效保证绝缘杆多节连接后不会因为连接处松动和摇晃，保障接地点与工作人员的安全距离，也保证人身安全。
（3）传动部分的改良设计
在接地线夹的下方安装一个机械装置，通过操作杆连接后人员可以控制下方的机械操作，通过绝缘连杆的传递，能有效控制上方导体端的松紧，实现与一般接地线松紧方式的区别。
6、结语
通过分析常规敞开式变电站母线的接地现场及需求，并根据管型母线的各项特征，以此来确定管型母线接地线各部分的改良设计分析，使其与管型母线紧密相连，进而达到可靠接地目的。改良后的接地线能够装设于管型长母线的任意位置，以此来满足在整段母线上工作的安全措施，有效保障了检修作业的人身与设备安全。
参考文献
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[3]王东海，吴健．高压电缆接地线安装质量引起的故障分析[J].2014．
论文作者:谢若锋
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/1
标签：接地线论文; 母线论文; 导体论文; 变电站论文; 铝管论文; 地线论文; 较高论文; 《电力技术》2016年第11期论文;