淺析新型納米材料在輸電線路接地改造中的應(yīng)用

李克明

（貴州省畢節(jié)市洪南路供電局，貴州畢節(jié)551700）

0 引 言

貴州特殊的高原砂石地形，土壤電阻率普遍偏高，造成輸電線路接地電阻常年居高不下，直接影響線路的耐雷水平，所以對超標(biāo)的接地電網(wǎng)改造勢在必行。根據(jù)近年來的檢查數(shù)據(jù)，輸電所選取25座接地電阻最高的改造失效桿塔，結(jié)合新型的納米降阻技術(shù)嘗試改造，下面介紹本次地網(wǎng)改造的有關(guān)措施。

1 所選桿塔的接地網(wǎng)現(xiàn)狀

輸電所對這25基桿塔進(jìn)行重新測量，并且有代表性地抽測了部分桿塔的土壤電阻率。從測得結(jié)果看，電阻值平均在90Ω左右，電阻率在1 000～2 000Ω·m左右，且部分桿塔測量時(shí)土壤較濕潤，測量值可能稍微偏小。

從隨機(jī)選取桿塔開挖檢查的情況來看，塔基周圍土壤沙化嚴(yán)重，局部含風(fēng)化巖，土壤電阻率高；接地網(wǎng)本身確實(shí)發(fā)生嚴(yán)重銹蝕或脫焊，造成阻值增大，是接地電阻偏高的主要原因。

2 制定方案

對嚴(yán)重銹蝕或脫焊且電阻率不高的桿塔采取重新更換銹蝕鍍鋼并焊接，在引線與地網(wǎng)焊接處挖1 m深的泄流坑，埋入2～4塊納米碳模塊（40 cm·60 cm）與地網(wǎng)焊接。泄流坑填充離子緩釋劑，如圖1所示。

塔基土壤電阻率和電阻值較高的桿塔，在引線與地網(wǎng)焊接處挖2.5 m深的泄流坑，埋入2～3根納米離子棒（長2 m）與地網(wǎng)焊接。泄流坑填充離子緩釋劑，如圖2所示。

圖1 嚴(yán)重銹蝕的桿塔改造方案

圖2 塔基土壤電阻率和電阻值較高的桿塔改造方案

工程完工后，開挖處用泥土填高20～30 cm并夯實(shí)，防止浮土下沉或雨水沖刷。

測量改造后的接地電阻值與改造前相比較，驗(yàn)證其可行性。

3 方案實(shí)施

納米離子棒外表是銅合金，以確保高導(dǎo)電性和較長的使用壽命（使用壽命在30年左右）。內(nèi)部由特殊的電解離子化合物包裹著陶瓷合金的電極組成。離子棒能夠通過兩端的氣孔吸收土壤中的水分，使棒內(nèi)離子化合物潮解并滲透到周圍土壤中，增強(qiáng)土壤導(dǎo)電性能，有效降低土壤電阻率，使雷擊電流能輕易地?cái)U(kuò)散到土壤并降低接地電阻。納米離子棒在輸電線路接地改造中的應(yīng)用如圖3。

圖3 納米離子棒在輸電線路接地改造中的應(yīng)用

納米碳模塊由納米材料和碳粒子混合而成，功效與納米離子棒雷同。其施工過程較為簡單，但使用壽命不長。

離子緩釋劑富含活性離子，能夠改善土壤電阻率高的環(huán)境。獨(dú)特的復(fù)合緩釋劑，對鋼及銅均有很好的防腐保護(hù)。獨(dú)有的吸濕保濕配方，利用毛細(xì)孔原理，自身保水能力強(qiáng)，并能吸收土壤中的水分，在干旱的季節(jié)，改善周圍土壤的濕度，使土壤電阻率基本維持一個(gè)平衡值。同時(shí)離子緩釋劑不含有機(jī)物，不含汞、鉻等重金屬，對水資源、植被無影響，安全環(huán)保。

按照輸電所擬定的方案，25基桿塔平均電阻值理論計(jì)算可降到15Ω，改造施工完成后，實(shí)際測量平均電阻值為12Ω，完全滿足設(shè)計(jì)要求。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

傳統(tǒng)的接地方式與先進(jìn)的納米材料接地方式有巨大差異，兩種接地方式的性能比較見表1。

表1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

5 結(jié)束語

貴州畢節(jié)供電局輸電線路接地改造工程實(shí)例證明，新型納米材料接地改造不僅施工方便、周期短、降阻效果好，且使用壽命長、免維護(hù)，完全可以替代傳統(tǒng)接地方式，極具推廣和應(yīng)用價(jià)值。