4. 地线选型与设计：地线作用与类型、地线截面选择、地线与导线配合原则、光纤复合架空地线（OPGW）选型

各位同行，咱们今天聊聊地线。说实话，地线在集电线路里经常被轻视，很多人觉得它就是根铁丝挂在那儿。但我告诉你，地线要是选错了，雷雨季节一来，你就等着跳闸吧。我见过太多因为地线截面选小、配合不当导致的断线事故了。

4.1 地线的作用与类型

地线，全称叫架空地线。它挂在导线上方，主要干三件事：

• 防雷屏蔽：雷先打地线，不直接打导线。说白了，它就是导线的挡箭牌。
• 短路电流通道：当线路发生接地故障时，地线能分流一部分短路电流，保护杆塔和接地装置。
• 减小不平衡电流：在双回路线路中，地线还能起到电磁屏蔽作用。

目前常用的地线类型，我给大家列个表：

类型	代表型号	适用场景
普通钢绞线	GJ-35、GJ-50	常规集电线路，无通信需求
铝包钢绞线	LBGJ-50、LBGJ-80	腐蚀严重地区，或需要降低损耗
光纤复合架空地线	OPGW-24B1-50	需要光纤通信的线路
良导体地线	JL/LB1A-95/55	短路电流大的场合

我个人习惯，在风电集电线路里，只要条件允许，优先用OPGW。为什么？因为风机需要通信，你单独敷设光缆成本更高，而且容易受外力破坏。OPGW一举两得，省心。

4.2 地线截面选择

地线截面选多大？这个问题我每次做设计都会被问到。其实核心就两个约束：

1. 热稳定校核：地线必须能承受流过它的短路电流，不能熔断。
2. 机械强度：地线要能扛得住覆冰、大风，不能断线。

咱们先说热稳定。短路电流流过地线时，地线温度会急剧升高。我给大家一个简化公式：

S ≥ I × √(t) / C

其中：

• S —— 地线截面（mm²）
• I —— 流过地线的短路电流有效值（A）
• t —— 短路持续时间（s），一般取0.5s
• C —— 热稳定系数，钢绞线取70，铝包钢取90

举个例子：某风电场集电线路，短路电流为8kA，持续时间0.5s，用普通钢绞线：

S ≥ 8000 × √0.5 / 70 ≈ 80.8 mm²

嗯，这里要注意，算出来是80.8，那你就不能选GJ-50了，至少得GJ-80以上。我曾经见过一个项目，设计院偷懒，35kV集电线路全用了GJ-35，结果短路电流一校核，根本不够。后来业主花了大价钱全线更换，教训深刻啊。

再说机械强度。地线的安全系数一般取2.5~3.0，比导线略高。为什么？因为地线一旦断了，掉在导线上就是相间短路，后果比断导线还严重。

4.3 地线与导线配合原则

地线和导线怎么配合？说白了就是两个事：

• 保护角：地线对导线的保护角一般不大于25°。单根地线保护两根导线时，保护角要更小。
• 档距中央间距：在档距中央，地线和导线之间要有足够的距离，防止大风时碰线。

我给大家一个经验数据：

电压等级	保护角（°）	档距中央最小间距（m）
35kV	≤25	1.5~2.0
110kV	≤20	2.5~3.5
220kV	≤15	4.0~5.0

为什么会这样？因为电压越高，导线弧垂越大，档距中央的间距就要留得越多。我建议你在做排杆定位时，就把这个间距算清楚，别等到施工了才发现地线挂低了。

4.4 光纤复合架空地线（OPGW）选型

OPGW现在用得越来越多了。它既是地线，又是光缆。选型时我一般看四个参数：

1. 光纤芯数：一般集电线路用24芯或48芯。风机台数多的话，建议留余量，我习惯用48芯。
2. 短路电流容量：这个和普通地线一样，要校核热稳定。
3. 拉力重量比：OPGW的机械强度要和导线匹配，不能太硬也不能太软。
4. 外径和重量：要和金具、杆塔匹配。

给大家一个典型的OPGW型号含义：

OPGW-24B1-50
│    │  │  └── 标称截面50mm²
│    │  └──── 光纤类型B1（G.652）
│    └─────── 光纤芯数24芯
└──────────── 光纤复合架空地线

我记得有一次在山区项目，业主要求用OPGW，但没提短路电流要求。我查了系统资料，发现该线路短路电流高达12kA，普通50mm²的OPGW根本扛不住。后来我建议用80mm²的OPGW，虽然贵了点，但安全第一。

最后，我画了一张地线选型的流程图，帮你理清思路：

好了，地线这块就聊到这儿。记住一句话：地线不是配角，它是线路安全的最后一道防线。选型时多花点心思，运行时就少操点心。

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