降低桿塔接地電阻的防雷效果

楊曉杰

(云南電網公司臨滄供電局，云南 臨滄 677000)

1 前言

云南電網每年雷擊引起的輸電線路跳閘數量大，經濟損失嚴重，以下根據桿塔降阻實施情況，對輸電線路桿塔降阻改造進行調查分析，對改造效果進行評估。

2 桿塔降阻實施情況

總體情況

根據各供電單位上報數據，截止至2009年6月，云南電網全網110kV及以上電壓等級輸電線路共實施桿塔降阻改造2866基。根據雷電定位系統統計全網110kV及以上電壓等級線路桿塔共78452基，降阻改造桿塔占桿塔總數的3.65%。下按電壓等級和改造類型統計的數據圖 (總共2866基)，見圖1、圖2。

圖1 按電壓等級統計的桿塔降阻改造比例

圖2 按改造類型分類

第一類改造:增設接地扁鐵類改造，指為擴大地網面積而增設水平接地體、垂直接地體、復合接地體的改造。

第二類改造，增設降阻設施類改造，指為降低接地電阻而在地網上增設接地模塊、空腹注水等設施的改造。

第三類改造，添加降阻劑類改造，指為降低土壤電阻率而在地網區域內添加降阻劑的改造。

由圖1、圖2可以看出，桿塔接地電阻不合格情況在110kV較為突出，220kV次之，500kV合格率最高，另外采用第一類改造占據絕大部分，二三類改造較少。

3 改造效果分析

現在來看第一類改造后的效果見表1。

從表中我們發現桿塔接地電阻控制在20Ω以內的占改造總數的83.30%，改造后接地電阻仍大于20Ω的占改造總數的16.70%，總體改造效果較好。

且為了提高分析的準確度，對于改造前桿塔接地電阻小于20Ω的桿塔不納入統計，僅對改造前接地電阻大于20Ω的桿塔改造效果進行評價，見表2。

表1 第一類改造數值分布

表2 超標桿塔第一類改造數值分布

經分析:采用第一類改造 (系指為擴大地網面積而增設水平接地體、垂直接地體、復合接地體的改造)方式進行改造，對于桿塔接地電阻大于20Ω的桿塔，改造后接地電阻小于20Ω的占74.35%，總體改造效果較好。且改造前接地電阻越小，其改造合格率越高。對于接地電阻超標，但超標不明顯的桿塔，可優先采用第一類改造方式進行改造，并可以取得很好的效果。

采用第二類改造方式進行改造，桿塔接地電阻控制在20Ω以內的占82.16%(第一類改造為83.30%)，改造后接地電阻仍大于20Ω的占改造總數的17.84%(第一類改造為16.70%)，與第一類改造相比，總體改造效果基本一致。

將改造前接地電阻大于20Ω的桿塔改造效果進行評價，并分空腹注水和增設接地模塊來統計分析。

增設空腹注水式接地裝置改造，對接地電阻大的桿塔 (6級、5級)降阻效果明顯，而對接地電阻小的桿塔 (4級、3級)降阻效果較差。該方法適用于桿塔接地電阻很大，且降阻困難的桿塔。對接地電阻超標，但超標不嚴重的桿塔不宜采用該方法。采用接地模塊降阻，對3～5級桿塔降阻效果較好，但對于接地電阻過大的桿塔(＞100Ω)效果較差。與第一種改造方法及空腹注水式改造方法形成互補，配合使用達到理想效果。

一樣還是對改造前接地電阻大于20Ω的桿塔改造效果進行評價。

對于桿塔接地電阻大于20Ω的桿塔，改造后接地電阻小于20Ω的占81.4%，總體改造效果較好。采用第三類改造方式進行改造，其效果與改造前桿塔的接地電阻大小關系不大，改造效果主要受降阻劑型號及施工工藝影響。第三類改造雖短期效果明顯，但與第一、第二類改造相比，第三類改造會明顯加速地網腐蝕。目前對降阻劑中長期效果尚無系統的分析與評估，對降阻劑的使用還需進一步積累運行經驗。

4 降阻措施

4.1 增設接地扁鐵

效果穩定、對施工工藝要求不高，不存在加速腐蝕現象，改造成本最低。對原接地電阻小于50Ω桿塔降阻效果較好，改造合格率在80%以上，接地電阻越小改造合格率越高;缺點:對原接地電阻大于50Ω桿塔，采用該類方式改造效果較差，接地電阻越大，改造合格率越低。

建議:對于桿塔接地電阻雖超標但不明顯的桿塔 (接地電阻小于50Ω的桿塔)宜首選該改造方式。

4.2 增設空腹注水裝置

基本不存在加速腐蝕現象。對高接地電阻桿塔改造效果較好，對改造前接地電阻大于50Ω的桿塔改造合格率在80%以上，與第一類改造方式具有較好的互補性。

建議:對接地電阻超標嚴重的桿塔 (接地電阻大于100Ω)，可考慮采用該方式改造，但須關注生產廠家的選擇并確保施工工藝。合理選擇生產廠家、提高施工藝是保證降阻改造效果的關鍵。

4.3 增設接地模塊

基本不存在加速腐蝕現象，改造效果穩定。對接地電阻在100Ω以內的桿塔改造效果較好，改造合格率在80%以上。其效果優于第一類改造方式，且適用范圍比第一類改造大。但改造費用很高，是所有改造中費用最高的。

建議:若桿塔接地電阻為50～100Ω范圍內，且通過增設接地扁鐵很難降低接地電阻的，可考慮采用該方式改造。

4.4 添加降阻劑

降阻效果明顯，無論改造前桿塔接地電阻大小，均有明顯的降阻效果，適用范圍廣。雖單基改造費用較高，但因降阻效果明顯，折算至每下降1級接地電阻所需的費用并不高，在4種降阻措施中排名第二，介于增設接地扁鐵和空腹注水之間。但其對地網腐蝕嚴重;降阻效果與降阻劑生產廠家及施工工藝關系較大，改造效果存在較大分散性。

建議:雖然改造效果明顯，但對地網的加速腐蝕情況嚴重，還需對不同廠家生產的降阻劑腐蝕性進行深入研究。在無研究成果前，可試驗性的小范圍開展，但不宜全面鋪開。

5 結束語

以上介紹了四種線路桿塔的降阻措施，通過實際數據分析了各種方法的優缺點，以提供桿塔接地改造最佳方案。

［1］吳薛紅，濮天偉，聊德利.防雷與接地技術 ［M］.化學工業出版社2008.1

［2］陳宇民，云南電網公司供電局接地改造情況匯報資料［Z］.云南電力研究院2009.1