输变电工程中实用型接地网连接接头的研制

输变电工程中实用型接地网连接接头的研制

王宪来

日照阳光合源电力工程有限公司莒县分公司 山东日照 276500

摘要：我国电力行业最近几年随着我国整体经济建设的快速发展而发展迅速。电力应用逐步成为社会发展的重要动力来源，接地网应用接地线，实现工业生产电力应用机械的迅速放电，从而保护电力供应系统。由于电力应用范围逐步扩大，接地网的建立也进一步拓宽，机电网的安全问题受到重视。一方面，接地网的中电流过大，容易造成接地网出现故障；另一方面，长期接地环境也会使接地网出现输送故障，对电力资源的安全应用造成了安全隐患。

关键词：输变电工程；实用型接地网；连接接头

引言

我国电力行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向，同时关系到我国民生。为了保证接地网的接地性能，在接地网施工时，必须保证接地体之间的连接牢固可靠。现对接地体之间常采用的传统连接方式进行了论述，针对传统连接方式中易出现的问题，研制出一种实用型接地网连接接头，配合使用压接技术，可大大提高接地网施工的安全性，缩短施工周期，节约施工成本，延长接地网的使用寿命。

1接地网在我国电力资源应用中的作用

接地网是电力应用中常见的一种电力连接保护装置，将电力输送的连接与地面相连接，在实际中，可以迅速处理电力输送中存在的电力故障导致的漏电情况。接地网电气连接可以为电力应用提供安全的保护措施，完善电力应用的保护系统，促进我国电力应用在实际应用中的作用，是社会电力应用系统进一步科学规划发展的重要体现。因此，对接地网电气连接在解决故障隐患中的研究可以使电力资源故障应用管理系统的安全系数得到进一步提高，完善电力管理系统的发展。

2接地体之间的传统连接方式

1.焊接连接，接地体之间最常采用的连接方式是焊接连接或焊剂熔接，但在焊接过程中焊接质量受人为因素影响较大，焊接接头的稳定可靠性较差，特别是焊接会对接地体造成一定破坏，一旦接地体的连接头处出现焊接不牢固，接地网的腐蚀断裂速度将大大加快，接地网的泄流性能和接地性能将受到一定影响。输变电工程中常采用镀锌钢、锌包钢、锡包钢、不锈钢等材料作为接地体，通过不同的焊接技术将接地体焊接组成接地网。2.螺栓连接，若接地网中的接地体采用扁铜条，则两个扁铜条之间的连接常采用螺栓，连接时螺栓接头的最高允许温度不能超过250℃，铜线的最小截面积应≥102mm²，此外螺栓连接时扁铜条的接触面还应满足接地体的相关施工工艺要求。3.线夹连接，若接地网中的接地体采用的材料为铜绞线，则两根铜绞线之间的连接常采用线夹，但该方法不能用于十字交叉连接，若要十字交叉连接，需制作专用的十字接线线夹，或组装成接地铜排，再用螺栓将接地铜排和接地线夹连接。线夹连接方式适用范围较窄，工艺复杂，仅适用于裸铜绞线之间的连接。综上所述，以上连接方法存在焊接不牢固、施工工艺复杂、适用范围窄等缺点，在此背景下，本文研制出一种实用型接地网连接接头，可解决以上问题。

3接地网电气连接中存在的基本故障

为了实现我国工业生产中技术应用的进一步完善，应用管理系统的科学性发展，从接地网在电气连接的实际应用情况出发，对接地网电气连接系统在实际应用中的基本故障进行总结。接地网电气连接的基本故障一方面是由于电力输送中电流输送过大，导致接地网无法承受巨大的电流，使接地网电力输送中电阻加大，接地网电气连接出现短路的情况，接地网电气连接中电流、电阻的任一方发生变化，接地网电气连接都会出现应用故障；另一方面，接地网电气连接的设计原理是通过地线分解电流应用中产生的电力波，从而使电力应用的电力波能够在实际应用的合理范围内，接地网电气连接的应用环境受到空气湿度、土壤成分等多种因素的影响，容易造成接地网电气连接的线路出现腐蚀或者接地网电气连接的实际应用效果出现偏差的情况发生，从而使接地网电气连接发生防雷效果差等多种应用故障。

4接地网电气连接故障的诊断方法

1.接地网电气连接故障程度由接地网支路电阻变量来诊断，支路电阻变量是用来诊断电气连接是否发生故障的一种基本手段，以往采用拟牛顿迭代法求解接地网支路电阻变量时，常碰到海森矩阵秩亏或重病态不能解决收敛问题而导致准确度不高，通过利用接地网引下线间电阻值和拓扑结构图支路电阻变量腐蚀诊断方程，引入正则化因子优化拟牛顿迭代法，改进求解方程，提高接地网电气连接故障的诊断速度和准确率。使用回路电阻测试仪测量电气连接支路电阻，回路电阻测量仪由数字电压表与可调恒流源两部分组成。在普遍的故障诊断方法中，由于双臂直流电桥测量电阻的测试电流只有几毫安，无法检测到截面积减小的回路电阻，消除不了电阻值大的氧化膜的影响，因此，测试电阻值的精确度非常低。通过100A的大电流，回路电阻测试仪测得回路电阻，直接读取数字。四端钮测量还能够更准确的检测出土壤电阻率。2.基于均压导体电、热模型的故障程度来判断接地网电气连接的完好程度，由于在接地网电气连接故障诊断中，温度是最主要的因素之一，电气如果连接不合理，就会造成设备的损坏和连接点温度的改变，因此，通过温度的变化可以诊断出故障的发生。故障电流作用下支路电阻的安全阀值难以精确计算，通过模拟电荷法和有限元法，模拟接地网均压导体及周围环境温度，由接地网均压导体电、热模型来判断接地网电气连接故障程度，接地网均压导体支路电阻相对变量在不同故障电流通过接地网入地散流时对应不同的变量来诊断故障程度。

5实用型接地网连接接头优点

1.接头处连接牢固可靠，并且有压接管保护接头，接头处不易腐蚀断裂，可延长接地网的使用寿命；2.所使用的工具简便轻便，便携式压接钳重约5kg，而电弧工具重量在60kg以上；3.安全可靠，连接过程中无明火，不会发生火灾，不会对施工人员造成危险；4.操作简单，无需专门的特种作业人员操作，劳动强度比较低；5.工序简单，可以大大缩短接地网施工周期；6.施工成本低，一个压接管连接接头的成本在几元左右，远远低于电焊成本，不到电弧焊成本的10%；7.适用范围广，可应用于不同的接地体材料中，比如接地体材料为铜绞线、钢绞线、不锈钢等，只要配合内径适当的压接管连接接头，均可采用压接的方式，无需采用螺栓连接或焊接连接。

6需要满足以下工艺要求

1.连接管要有足够的载流量，保证接地网将雷电流或故障电流泄入大地；2.选用的连接接头孔径最大为接地体外径的1.1倍；3.压接前需将连接接头孔径内部及接地体端部清理干净，不能有铁锈、杂质等；4.从连接接头两端穿入管孔内部的接地体长度必须相等并各占连接接头的一半；5.连接时接头处的温升要小于被连接导体的温升；6.接头接续处两端点之间的电阻应小于等于同等长度导体电阻的1.1倍；7.采用便携式压接钳压接时，应从连接接头中间开始向两端进行压接；8.接头压接好后，应在连接接头端部及表面涂刷防腐油漆，提高其防腐蚀性能。

结语

将接地体从压接管两端穿入连接接头内部，并使用便携式压接钳将接地体固定压接在连接接头内，从而实现接地体之间的可靠连接。该方法经济性好、操作简单、安全可靠，可大大缩短接地网的施工周期，延长接地网的使用寿命，具有极大的推广应用价值。

参考文献

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