接地模塊在輸電線路桿塔接地中的應用效果研究

摘要近年來，隨著我國經濟社會的不斷發展與完善，人們對供電的安全性及可靠性提出了越來越高的要求，因此接地模塊在輸電線路桿塔接地中的應用也已得到相關部門的普遍關注。根據接地模塊在輸電線路桿塔接地中的實際應用情況，在闡述輸電線路桿塔接地裝置的常見問題的基礎上，對輸電線路桿塔接地裝置的一般性要求以及接地模塊在輸電線路桿塔接地中的應用效果進行分析研究，對于優化提高接地模塊在輸電線路桿塔接地中應用的持續深入，保障人民的生命財產安全具有一定的現實意義和理論依據。

關鍵詞接地模塊；輸電線路；桿塔接地；應用效果；研究

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0071-02

雷擊是引起輸電線路故障跳閘的最主要原因之一（通常占跳閘總次數的一半以上），因此為了減小輸電線路雷擊跳閘率，人們采取了各種各樣的措施如擴大地網面積、深孔爆破、使用降阻劑、外引接地等，來降低桿塔的沖擊接地電阻。但是近些年來在對一些特殊地區分析過程中，卻發現了大量的致命問題，如一些變電站由于受到地理環境的影響，不得不建在高電阻率地區，導致變電站的接地電阻偏高，并且傳統的接地體又難以滿足現行標準的要求。這不僅會影響到電力系統的安全性穩定運行，而且會對電力供應安全性和可靠性造成一定的影響。怎樣才能有效的降低桿塔的沖擊接地電阻，減小輸電線路雷擊跳閘率，及時排除故障等問題，使配電網的可靠性得到保障，是電力部門必須要面對的重大挑戰。因此，對接地模塊在輸電線路桿塔接地中應用效果的分析和研究，對于保障電力系統的安全穩定運行具有十分重大的積極意義。

1輸電線路桿塔接地裝置的常見問題分析

1）輸電線路接地網設計存在問題。輸電線路接地網設計時一般存在著以下問題：首先在一些土壤電阻率較高的地區，接地電阻較大，但由于接地型式的選擇不合理，造成接地體的面積不足；在一些土壤腐蝕性較強的地區，沒有把耐腐蝕的因素考慮進去，導致接地體被腐蝕，無法保證雷擊電流順利導泄；另外在雷電活動比較頻繁地區，并沒有設計出合理的接地電阻值。

2）輸電線路接地體敷設施工與相關要求不符。在輸電線路接地體敷設施工過程中，通常現場的實際情況與接地型式的設計有很大的差別。因此應該根據實際情況做出一些相應的調整，但是很多工作人員由于缺乏一定的責任心，在施工過程中，往往會做出一些與施工規范不符的操作，如接地體埋深不足、回填土與要求不符、接地引下線與接地體之間的焊接與設計要求不符等，導致接地電阻值過大。

3）輸電線路接地引下線與接地體的腐蝕問題。由于接地引下線與接地體在一些惡劣的環境下比較容易發生電化學腐蝕的現象，導致接地體的導電性能降低，接地電阻增大。接地裝置中通常存在著一些金屬元素，如果這些接地體的材料質量選擇不合格就會導致這些金屬元素的表面膜被破壞，形成所謂的腐蝕微電池；另一方面，由于接地體所埋設土質結構和土壤滲透率會對腐蝕宏電池產生一定的影響，形成鹽分濃差電池和氧濃電池等。所以，若接地體埋深不同或接地引下線地下部分土質不均勻，就可能會引起腐蝕微電池與腐蝕宏電池共同作用，造成接地裝置發生腐蝕。

4）輸電線路接地裝置連接不規范。目前，輸電線路的接地裝置還存在著很多連接不規范的現象，如用桿塔爬梯來替代引下線、導線橫擔與接地引下線電氣連接不可靠、接地裝置連接點安裝不規范等導致接地電阻增大。

2輸電線路桿塔接地裝置的一般性要求

1）土壤電阻率不超過100 Ω·m的地區。在這些土壤電阻率較小的潮濕地區，一般可用鋼筋混凝土桿和鐵塔自然接地。但是通常在變電所的進線段還需要設置雷電保護裝置。

2）土壤電阻率大于100 Ω?m不超過300 Ω?m的地區。在這些地區除了鋼筋混凝土桿和鐵塔自然接地外，另外還要增設接地極埋設深度不低于60厘米的人工接地裝置。

3）土壤電阻率大于300 Ω?m不超過2000 Ω?m的地區。這些地區一般采用水平敷設的接地裝置，且接地極埋設深度一般不低于50厘米。

4）土壤電阻率超過2000 Ω?m的地區。這些地區一般采用連續伸長接地極或長短結合的放射形接地極，且接地極埋設深度一般不低于30厘米。

5）放射形接地極每根的最大長度要求。土壤電阻率不超過500 Ω?m的地區，接地極每根的最大長度為40 m，土壤電阻率不超過1000 Ω?m的地區，最大長度為60 m，土壤電阻率不超過2000 Ω?m的地區，最大長度為80 m，土壤電阻率不超過5000 Ω?m的地區，最大長度為100 m。

3接地模塊在輸電線路桿塔接地中的應用效果分析

通常情況下，提高輸電線路桿塔接地可靠性的傳統策略一般包括提高接地裝置的防腐性、提高接地裝置型式選擇的合理性、保證接地裝置改造施工的質量管理、合理應用降阻劑等方法。但是如果利用上述傳統的方法還是難以保障土壤電阻率較高地區的接地電阻滿足一些工程要求，那么就應該在適當的情況下使用接地模塊。

接地模塊一種具有內防腐外降阻的復合接地體，其主要原料一般都是以非金屬材料（石墨）為主。在非金屬粉中添加少量的金屬氧化物和粘合劑，加水攪拌，然后注入模具，干燥之后便形成了接地模塊。通常情況下，為了能夠讓接地模塊具有一定的機械強度，還需要加入一些金屬網。接地模塊外形一般包括梅花柱形、圓柱形、平板形三大類。

接地模塊在輸電線路桿塔接地中有著非常好的降阻效果，主要是因為接地模塊具有以下幾個方面的性能特點。

1）以石墨為主要原材料的接地模塊，不僅具有常規降阻劑應有的降阻性能，而且其降阻和防腐性能都比較優越，克服了傳統降阻劑的污染問題。

2）由非金屬材料將接地模塊的降阻材料均勻包覆，保障了接地模塊的降阻和防腐的穩定性。此外，非金屬的密實包覆，還很好的抑制了故障接地電流在桿塔接表面上產生的火花放電。

3）接地模塊的主要原材料石墨，其基本結構是碳，因此具有很好的保濕型和吸濕性，對環境敏感度也比較低，基本不受外部環境的影響，對環境沒有污染，使用壽命較長，屬于環保型產品。

4）接地模塊和降阻劑的配合使用，很好的解決了接地極間連接部分存在的腐蝕問題。

5）接地模塊雖然一次性投資較高，但是相對于其它的阻材料或降阻方式來說價格還是比較合理。從長遠的角度來看，接地模塊不會被偷盜、不易腐蝕、基本上不需要維護而且性能比較穩定，因此一種比較經濟的降低接地電阻的方式。

6）另外，接地模塊相對于傳統的降阻方式，其施工也比較方便。

4結束語

輸電線路桿塔的接地工程是一個系統工程，因此在接地電阻降阻措施的選擇上，不應該只是片面的追求某一個指標，而是應該根據現場的實際情況，進行多方面的綜合分析，找出一個最可行的、最合理的降阻措施，才是輸電線路桿塔的接地技術發展的關鍵。

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作者簡介

代金（1984-），男，遼寧人，工程師，學士，研究方向：輸電線路。

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