变电站OPGW终端安全接地系统：提升运维效率与降低成本 CNR218-221

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了变电站OPGW终端安全接地系统：提升运维，有效提升了作业效率与安全水平。变电站OPGW光缆终端接地长期依赖传统方式，引下缆放电断股、橡胶线夹老化脱缆等问题频发，直接影响光缆运行安全和运维效率。

过电压出现时，引下缆缺乏有效限压手段，大电流放电容易造成断股；同时橡胶线夹在高臭氧环境下易老化，导致绝缘间距不足。预留缆的匝间感应电压还会引发匝间放电电蚀断股。

项目立意在于通过限压、绝缘、接地和安装工艺的系统性改进，降低断股风险与运检成本，提升OPGW终端运行可靠性。

存在问题

• 引下缆放电断股：过电压时缺乏快速泄放通道，大电流放电直接损伤缆体。
• 橡胶线夹老化脱缆：变电站高臭氧环境下橡胶件易老化，绝缘间距难以长期保持。
• 预留缆匝间放电：预留缆间感应电压积累，造成匝间放电电蚀断股。
• 接地工艺不规范：接地安装缺乏统一标准，绝缘监督监测工作量大、效率低。
• 构架安装不便：终端构架安装高度不合理，占用地面空间，运维人员易误碰。

创新目标

构建一套集限压、绝缘、规范接地于一体的OPGW终端安全接地系统，减少断股和脱缆故障，降低接地测试人工费、停电损失和故障处理费用，提高运维效率。

技术方案

系统引入氧化锌限压单元和放电间隙限压单元。过电压时迅速泄放大电流，避免引下缆大电流放电断股；过电压消失后恢复高阻态，保障光缆正常工作。

绝缘引下紧固件替代传统橡胶线夹，间距明显增大，保证引下缆对杆体的绝缘间距，防止放电断股和橡胶线夹老化脱缆。预留缆叉盘采用改性聚氨酯玻璃纤维复合材料，控制预留缆间匝间感应电压，解决匝间放电电蚀断股。

接地采用GWD-10/1000型户外单极隔离刀开关，规范安装工艺，降低绝缘监督监测工作量。同时规范终端构架安装高度，减少占用运检作业地面空间，防止人员误碰，方便刀闸开关操作。

创新亮点

• 限压单元：氧化锌与放电间隙组合，过电压时快速泄放，消失后恢复高阻态。
• 绝缘紧固件：替代橡胶线夹，间距显著增大，抗臭氧老化，防止脱缆。
• 复合叉盘：改性聚氨酯玻璃纤维材质，控制匝间感应电压，抑制电蚀断股。
• 规范接地：采用GWD-10/1000型户外单极隔离刀开关，降低监督监测工作量。
• 构架优化：规范安装高度，减少地面占用，降低误碰风险，便于运维操作。

落地应用效果

系统已在多个电力公司推广使用，获得多项科技成果鉴定，被认为达到国内乃至国际先进水平。性能指标优越，包括限压单元耐受冲击电流峰值高、绝缘子额定弯曲负荷大、设计叉盘工作电压稳定等。

产业单位转化后，国网孝感公司投入该安全接地系统，每年可节省成本近10万多元，主要来自减少接地测试人工费、降低停电损失、节约装置投入和减少故障处理费用。

产出物：氧化锌限压单元、放电间隙限压单元、绝缘引下紧固件、改性聚氨酯玻璃纤维复合预留缆叉盘、GWD-10/1000型户外单极隔离刀开关及配套安装工艺。

适用场景：变电站OPGW光缆终端构架、引下缆及预留缆的安全接地与运维场景。

常见问题

Q：限压单元动作后会影响光缆正常通信吗？

A：过电压消失后限压器件迅速恢复高阻态，不会影响OPGW光缆正常工作。

Q：绝缘引下紧固件相比橡胶线夹的优势是什么？

A：间距远超橡胶线夹，能保证引下缆对杆体的绝缘间距，并避免高臭氧环境下老化脱缆。

Q：该系统能否降低日常运维成本？

A：可减少接地测试人工费、停电损失、装置投入和故障处理费用，国网孝感公司应用后每年节省近10万多元。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。