特高压直流输电系统接地极线路绝缘基础施工运维技术研究

特高压直流输电系统接地极线路绝缘基础施工运维技术研究
发布时间：2022-10-24T07:47:41.770Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：王浩[导读] 本文对±800kV特高压直流输电线路接地极线路绝缘基础工程相关内容进行探讨并提出建议，以期为今后±800kV线路工程建设提供参考。

国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030000摘要：本文对±800kV特高压直流输电线路接地极线路绝缘基础工程相关内容进行探讨并提出建议，以期为今后±800kV线路工程建设提供参考。

关键词：特高压直流；接地极线路；绝缘基础；运维
1直流接地极线路绝缘基础 1.1直流接地极线路
直流输电接地极引线接在换流站直流电压中性点与接地极之间的线路，通称接地极线路。

接地极线路可采用架空线路，也可采用电缆线路。

由于接地极线路一般长约十至数十公里，所以多数工程采用架空线路。

在直流系统以大地回流方式运行时，流过接地极线路上的电流等于极线路上的电流。

因此接地极线路导线总截面应与极导线截面一样，但对于双极直流系统，考虑到以大地回流方式运行时间较短，因而一般按热稳定要求选择接地极线路导线截面。

接地极线路杆塔可根据机械负荷选择水泥杆或木杆、铁塔，导线分两组对称地布置在杆塔两侧。

由于接地极线路导线总截面较大，因而对于平地或小丘陵地形，当机械负荷允许时，线路杆塔可用水泥杆或木杆；在山区，当杆塔机械负荷较大时宜选用铁塔。

当采用铁塔时，在接地极附近一定范围内，必须使铁塔基座与地绝缘，防止塔脚电腐蚀。

接地极线路上电压主要是电流产生的压降，因而靠近换流站端最高，靠近接地极最低，最高电压一般也只有数千伏。

按绝缘要求，可用一片绝缘子，但考虑到可能出现零值绝缘子，一般采用两片以上直流绝缘子。

由于接地极线路绝缘强度很低，因而很容易遭受雷击，并且雷击后续流难以熄灭，容易造成绝缘子烧坏而发生掉线。

因此在绝缘子两端应加装招弧角，以保护绝缘子。

1.2基础电腐蚀原理
接地极线路正常运行时，只会有不平衡电流通过接地极，但是当输电线路一极导线发生故障，另一极导线则会利用接地极作为回路，以保证输电线路的继续运行。

在陆地环境下，接地极的入地电流通过土壤中的电解溶液导电，使得接地极附近地下金属构件可能产生电腐蚀现象。

产生电腐蚀主要是因为地下金属构件为地电流传导提供了比周围土壤更强的导电特性。

由于地下金属构件的集流效应，地下金属构件一部分汇集了地中电流，使得构件上的电流密度更大，构件的另一部分又将电流释放到土壤中，这个过程会对金属构件形成电腐蚀。

2绝缘基础原材料要求
2.1原材料及器材规定
接地极线路工程使用的原材料及器材必须符合下列规定：（1）有该产品出厂质量检验合格证书；（2）有符合国家标准的各项质量检验资料。

材料出厂报告应完整，齐全，材料的型号及规格应符合设计要求。

不同批的材料到达现场后应进行检验，并分别储存，且应做好明显批次标志；（3）对砂、石等无质量检验资料的原材料，应抽样并经有检验资格的单位进行检验，合格后方可采用；（4）对产品检验结果有疑义时，应重新抽样，并经有资格的检验单位检验，合格后方可采用。

2.2接地极绝缘基础主要的原材料
接地极线路工程使用的原材料及器材必须符合下列规定：（1）绝缘玻璃纤维布绝缘处理的基布釆用无碱玻璃纤维布，碱金属氧化物含量应不大于0.8%，如EW200。

（2）硬质绝缘板选用环氧玻璃布层压板，其主要技术参数，见表1。

（3）沥青涂料无具体规格要求，选用防水性好、耐久性好的改性沥青。

表1 环氧玻璃布层压板参数
3绝缘基础施工技术方法
3.1基础对地绝缘施工方法
特高压接地极线路的铁塔绝缘基础主要包括基础垫层和放置于该基础垫层上的基础主体，在该基础主体的上部预埋有地脚螺栓，该地脚螺栓的上部从基础主体的顶面竖直向上伸出，在基础主体的表面上由内至外依次包覆有第一沥青胶层和第一玻璃纤维布层，在凝固后由内至外依次包覆有第二沥青胶层和第二玻璃纤维布层。

表面通过沥青胶层和玻璃纤维布层绝缘，满足了特高压接地极线路的安全运行要求，保证了特高压接地极线路的可靠性。

采用沥青胶和玻璃纤维布作为绝缘材料，造价低，施工简便，环境污染小，绝缘效果好。

3.2铁塔与基础绝缘施工方法
为保证铁塔与基础绝缘，对所有需要做绝缘的基础塔座板处做如下处理：（1）每个塔腿塔座板与基础立柱顶面间加一块玻璃钢绝缘板，厚度5mm，其大小及开孔尺寸应与相应的塔座板保持一致。

同时此板的抗压强度不小于14N/mm2。

（2）每个塔腿塔座板与螺栓垫片间加一块玻璃钢绝缘垫片，此垫片的厚度为5mm，其大小尺寸应与相应的螺栓垫片一致，开孔直径应与相应的塔座板尺寸一致，同时此板的抗压强度不小于100N/mm2。

（3）为防止铁塔塔座板与地脚螺栓接触，在地脚螺栓外套一玻璃钢护套，该玻璃钢护套位于基础立柱顶面与螺栓垫片之间，并需保证能有效隔断塔座板与地脚螺栓之间的接触；塔座板孔壁内侧及地脚螺栓外侧需涂绝缘漆加强绝缘效果。

该玻璃钢护套的抗压强度不小100N/mm2。

3.3施工注意事项
现场施工时应注意以下事项，以严格控制施工质量，保证完工后基础绝缘性能。

（1）应当保证施工环境和施工人员自身的干净卫生，避免因为卫生问题导致施工质量下降。

（2）对于坑壁地土质松软的基础，应对坑壁进行加固，以防泥土坍塌，影响施工质量。

（3）施工时保护玻璃纤维布接头干燥，不准带入空气，防止接头处出现缝隙。

（4）保证刷沥青胶均匀、不露底、不反复涂刷。

铺贴时要按横向顺序用力滚压，排出残存空气，防止玻璃纤维布出现空鼓现象。

4基础对地绝缘电阻的测量方法
绝缘电阻指被试品施加的直流电压U与此时流过被试品泄漏电流Ig的比值，即R=U/Ig。

基础对地绝缘电阻反映接地极线路绝缘基础与大地之间的绝缘程度，相关标准规定该值不得小于500Ω。

实际工作中，一般采用以下方法测量基础对地绝缘电阻：（1）使用万用表的欧姆档；（2）万用表一端连接在地脚螺栓上，另一端连接在地面上，测量出电阻即为基础对地的接触电阻。

测量中需要注意以下问题：a绝缘电阻值受温度影响较大，当温度升高时，绝缘介质中的极化加剧，电导增加，致使绝缘电阻值降低，因此，热状态下测得绝缘电阻值比冷状态下要低。

b当试品温度低于周围空气的“露点”温度时，潮气将在绝缘基础表面结露，形成水膜，从而增加绝缘基础表面泄漏，导致绝缘电阻值降低。

5接地极线路绝缘基础运行维护建议
5.1强化巡视检查工作
运行维护单位需要强化接地极线路绝缘基础的巡视检查工作，重点检查地脚螺栓有无松动，螺栓垫片及玻璃钢垫片有无松动及破损情况。

如有松动，要及时紧固；如有破损，要及时更换。

5.2加强测量监测工作
基础对地绝缘电阻值是接地极线路绝缘基础运行维护中的重要参数，需要加强对该参数值的测量监测工作。

当该值不满足标准要求，即当其小于500Ω时，说明基础对地绝缘受到破坏，需要及时处理。

6结语
特高压直流输电系统架空接地极线路绝缘基础是一个较为复杂的问题，是预防基础电腐蚀的重要措施，运行检修的经验还不足。

做好接地极线路绝缘基础的施工运行检修工作需要由科研、设计、制造、施工、运行等单位共同努力，只有认真分析研究，注重细节，制定有效对策，采取综合治理的方式，不断进行专项改进治理，才能达到较好的效果。

参考文献：
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