應(yīng)函霖，黃旭駿，方 琪

（金華電業(yè)局，浙江 金華 321000）

輸電線路的架空地線處在帶電導(dǎo)線的交變電磁場(chǎng)內(nèi)，感應(yīng)電壓與帶電體間的距離成反比，當(dāng)架空地線與帶電體的間距一定時(shí)，地線上的感應(yīng)電壓與帶電導(dǎo)線的平行長度和輸送電流成正比。直接接地的架空地線錨固及懸掛點(diǎn)上既承受地線機(jī)械荷載，又引導(dǎo)感應(yīng)電流入地。

鐵路牽引站外終端塔的構(gòu)架檔架空地線松弛架設(shè)，當(dāng)架空地線與桿塔、構(gòu)架掛點(diǎn)處的張力小而致使接觸電阻增大，常年通過大小不等的接地感應(yīng)電流時(shí)，會(huì)發(fā)生耐張懸掛連接金具發(fā)熱熔斷掉線事故，應(yīng)落實(shí)防范措施。

1 輸電線路事故狀況

220 kV橋鐵2Q82線和仙鐵2Q27線是電氣化鐵路牽引站專用同塔并架雙回輸電線路，投運(yùn)于2006年9月7日，導(dǎo)線型號(hào)為JL/LB20A-240/30，地線型號(hào)JL/LB20A-70/40，全長6.985 km，架空地線直接接地架設(shè)，33號(hào)終端塔至鐵路牽引站構(gòu)架側(cè)架空地線松弛架設(shè)，進(jìn)構(gòu)架檔為20 m檔距，架空地線設(shè)計(jì)最大張力為4 kN。

電氣化鐵路牽引站采用V-V型接線方式的變壓器，屬特殊的兩相供電，當(dāng)鐵路供電轄區(qū)內(nèi)有列車通過的瞬間，輸電線路負(fù)荷電流從幾個(gè)安倍劇增至近百個(gè)安倍，列車通過后，輸送線路的負(fù)荷電流即刻降回至數(shù)個(gè)安倍。

2012年10月28日，橋鐵2Q28線跳閘，V相故障，線路保護(hù)無重合裝置，第一套保護(hù)零序Ⅰ段、距離Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作，第二套保護(hù)距離Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作。故障后巡查發(fā)現(xiàn)，橋鐵2Q28線33號(hào)終端塔牽引站構(gòu)架檔左側(cè)架空地線耐張連接的U型環(huán)被感應(yīng)電流燒損斷裂，架空地線掉落在牽引站V相導(dǎo)線上，牽引站內(nèi)構(gòu)架復(fù)合絕緣子的均壓環(huán)電弧燒傷受損。

2 事故原因分析

故障線路的架空地線與桿塔直接接地，由于地線處在帶電導(dǎo)線的交變電磁場(chǎng)內(nèi)，接地感應(yīng)電流通過連接金具入地。

輸電線路常規(guī)架設(shè)的架空地線與桿塔錨固或懸掛的金具即要承擔(dān)機(jī)械拉力，又要通過感應(yīng)電流。本次故障線路的終端塔進(jìn)牽引站構(gòu)架間的架空地線為松弛架設(shè)，地線的設(shè)計(jì)最大張力為4 kN，鐵路電氣化牽引站內(nèi)的構(gòu)架采用獨(dú)立豎立的鋼架，結(jié)構(gòu)單薄，施工架設(shè)的架空地線張力遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)張力值。

線路終端塔地線懸掛點(diǎn)高約33 m，牽引站構(gòu)架獨(dú)立支柱地線掛點(diǎn)高約20 m，構(gòu)架檔距為20 m。構(gòu)架檔的架空地線張力為地線的自重（見圖1）。在事故停電更換中，塔上作業(yè)人員能用單手輕松地將構(gòu)架檔地線拉起，估計(jì)地線張力約在300～600 N，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的構(gòu)架檔地線張力。設(shè)計(jì)認(rèn)為架空地線與桿塔（構(gòu)架）直接接地，因此導(dǎo)體地線LGJ-70/40鋼芯鋁絞線的耐張線夾引流板與桿塔沒有直接相連，見圖1中箭頭指向。極松弛架設(shè)的地線掛點(diǎn)金具與塔身接觸電阻大，通過接地感應(yīng)電流后放電發(fā)熱嚴(yán)重，圖2是U型環(huán)通過感應(yīng)電流后燒損痕跡。

電氣化鐵路牽引站采取特殊的2相供電方式，輸電線路輸送的負(fù)荷時(shí)大時(shí)小，管轄區(qū)段每天上、下行的客車、貨車近400趟，高峰時(shí)段每小時(shí)達(dá)20多趟。當(dāng)列車通過管轄區(qū)段時(shí)，負(fù)荷電流瞬間劇增至上百安倍，致使架空地線上的感應(yīng)電流劇增，因線路架空地線是鐵金具直接接地，松弛懸掛即接觸電阻大的耐張錨固懸掛點(diǎn)金具連接處的接地感應(yīng)電流也忽大忽小，在長達(dá)6年時(shí)間內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生接地放電電弧，最后導(dǎo)致連接金具的U型環(huán)燒損而掉線（見圖3）。

圖1 架空地線懸掛張力僅是其自重

圖2 U型環(huán)感應(yīng)電流電弧燒損痕跡

3 結(jié)論

（1）直接與桿塔接地的架空地線處在帶電導(dǎo)線的電磁場(chǎng)中，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，由于架空地線掛點(diǎn)與桿塔直接連接，地線與桿塔的錨固或懸掛的連接金具上會(huì)通過感應(yīng)接地電流。

（2）電氣化鐵路牽引站的輸電線路上的負(fù)荷電流隨通過列車而變化劇烈，架空地線上的感應(yīng)電壓也隨之變化，致使架空地線懸掛接地點(diǎn)的感應(yīng)電流也隨著變化，由于進(jìn)變電站構(gòu)架檔的地線為極松弛架設(shè)，地線張力遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，架空地線耐張線夾錨固金具承擔(dān)的機(jī)械受力不大，鐵制懸掛金具與塔身直接連接時(shí)接觸電阻較大。

圖3 地線耐張鋼錨、U型掛環(huán)被感應(yīng)電流電弧燒損、燒熔斷掉落

圖4 架空地線與塔身間由導(dǎo)線引導(dǎo)感應(yīng)電流入地

（3）為減小接觸電阻，該構(gòu)架檔耐張引流板使用專用連接導(dǎo)線可靠連接，另一側(cè)用連接螺栓或并溝線夾夾卡固定在塔身上（見圖4），改變了故障前由鐵制地線耐張懸掛金具承擔(dān)架空地線感應(yīng)電流的狀況，可以避免再次發(fā)生類似故障。

[1]GB 50545 110～750 kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2010.

[2]應(yīng)偉國.架空線路狀態(tài)運(yùn)行檢修技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2009.