基于高壓架空線路桿塔接地降阻對策

龔敏鳴（武漢華源電力集團有限公司設計院，湖北武漢430000）

基于高壓架空線路桿塔接地降阻對策

龔敏鳴（武漢華源電力集團有限公司設計院，湖北武漢430000）

高壓架空線路桿塔是電力網絡中重要的保護和支撐的部分，直接影響電力的正常穩定運輸和電網運行的安全，高壓架空線路桿塔經常因為高程和突兀的因素引發雷擊的危害，預防高壓架空線路桿塔遭受雷擊的直接有效的方法就是減弱桿塔的接地電阻。本論文以高壓架空線路桿塔的維護與建設工作實際為依據，全方位研究了造成高壓架空線路桿塔產生接地電阻偏大的因素，提出了降低高壓架空線路桿塔接地阻值的對策，供給行業專業人員與施工人員作為參考。

架空線路；桿塔接地；降阻對策

引言

高壓架空線路作為現代化大容量電網的重要線路形式，為了預防高壓架空線路出現安全問題，大部分都會對高壓架空線路實行加高處理，借助桿塔完成對高壓架空線路的幫助，這就提高了桿塔受到雷擊的風險。一旦高壓架空線路桿塔受到施工、運行、系統、環境各個方面的干擾，就很容易造成桿塔接地阻值超出設定范圍，從而增加了被雷擊中因而被毀損的幾率，不僅導致線路桿塔的安全隱患，并且會威脅線路塔桿的安全穩定運行。目前應當從桿塔的建設、平時的檢測與運作維護、接地裝置的檢測與重組、有目的地從采用降阻劑等方面著手，通過多種辦法掌控和減弱線路桿塔接地的阻值，從而提高線路桿塔的穩定安全運行，進一步保證線路塔桿的穩定與功能。

1 高壓架空線路桿塔接地電阻偏高的原因

1.1 地質方面的因素

地質、地勢情況復雜多樣，尤其是山區土壤電阻率偏高導致桿塔接地阻值偏高。根據調查顯示，北方山區的土壤電阻率大約在1300～3000Ωm，南方山區的土壤電阻率部分甚至能夠達到5000～10000Ωm，并且有些山區土層比較薄甚至就沒有土壤，基本上都是巖石。此外北方土壤氣候干燥，但是土地導電基本上都是通過離子導電，但是各類無機鹽類只能在有水的條件下，才會離解為導電的金屬離子，因此干燥的土質的導電性能是非常弱的，這是山區或者北方干燥地區線路桿塔接地電阻偏高的重要因素。

1.2 設計和施工方面的因素

設計方面的因素：因為山區的地形較為復雜，土壤不均勻分布，土壤電阻阻值波動大，所以設計線路桿塔接地時必須要認真仔細地進行實地勘探，根據實際狀況進行具體設計。實際調查時發現在設計方面經常存在的一些問題：有些技術人員設計時不到現場進行實際土壤電阻率檢測，沒有到現場進行地勢、地形和地質勘測，依據實際情況做出符合現場情況的設計，只是對大范圍的土壤取平均電阻率；或者根據典型的設計圖紙，不進行接地電阻的計算，造成設計與現場實際情況不符合，都會導致接地阻值偏高。施工方面的因素：因為接地工程是隱蔽工程，施工時如果未嚴格的按照圖紙施工（例如接地體的長度、焊接及埋深等不符合要求），并且工程技術監管不全面。導致線路施工后，造成大量桿塔接地電阻超標。工程完工驗收時不認真按照標準要求實行驗收、測試，這樣，隱患就會一直存在，一直到線路投入運營。

1.3 維護方面的因素

維護是保證高壓架空線路桿塔接地電阻得到有效控制的重要方法，部分高壓架空線路桿塔工程在初期建設的時候電阻值都符合設計規范，但是隨著時間的推移會發生接地阻值的進行性增大，如：接地體附近土質有腐蝕性，在長時間的腐蝕和風化的影響下，接地體發生電化學現象，發生腐蝕、斷裂等情況，造成高壓架空線路桿塔接地阻值超出范圍。水土流失也是發生接地電阻值偏大的重要因素，由于高壓架空線路桿塔施工影響了地形，在雨水沖洗和長時間浸泡的條件下接地體發生斷裂和暴露，喪失和大地全方位接觸的能力，從而發生電阻值增大的情況，如若不進行有效的維護，就會加大被雷擊的風險。另外，外部力量會引發高壓架空線路桿塔下接地體、引線的損壞，產生防雷系統上的漏洞，如若通過維護工作不能加以修復，將無法避免高壓架空線路桿塔的雷擊問題的發生。

2 降低高壓架空線路桿塔接地電阻的對策

2.1 做好高壓架空線路桿塔水平接地體的工作

為了能夠減弱沖擊接地電阻阻值，就不能像變電所、發電廠那樣降低工頻接地電阻，而是要嚴格要求接地體的長度，這主要是因為如果水平接地體過長容易受電感的影響，將無法降低沖擊接地電阻。針對水平接地體應該依據現場的實際地勢、地形、沿線路桿塔四周向外發射水平射線為主，要充分利用現場地質和地形，例如巖石裂縫等根據采用降阻劑實行降阻操作。為避免雨水沖洗，水平接地體要盡量地順著等高線布置，并綜合防水墻實行保護。水平接地體的埋藏深度要盡量符合0.8m以下，在北方需要埋到凍土層下面。

2.2 完成好高壓架空線路桿塔垂直接地體的工作

垂直接地體是線路桿塔接地的經常用到的方法，但是那些位于山區的線路由于石頭較多，尤其是位于巖石地帶的線路桿塔，垂直接地極的施工是非常困難的，這時可根據巖石裂縫采用垂直接地極。如果遇到地下有金屬礦，或者地下有低電阻率的地質結構時可以使用豎井式接地降阻的方法。但是如果地下不存在較低電阻率的地質結構，這時采用豎井法降阻就是不劃算的。并且雷電流屬于高頻電流很強的趨膚性是其特性，雷電流一般情況下沿表層土壤散流，而深層土壤并不散流。因此在一般的地質結構采用深井式接地極，對減弱沖擊接地電阻的能力不明顯。因此對線路桿塔接地的接地體應該主要是水平接地體，把垂直接地體作為輔助，其長度在1.5～2m范圍內，大多數設定在水平接地體的頂端，或者是其中部易于打入的部位。

2.3 正確使用土壤降阻劑

很多的項目實例表明，采取降阻劑對降低阻值的效果是非常明顯的。由于桿塔接地是中小型接地設備、這樣土壤降阻劑的降阻能力能得到有效發揮。但是在實際的工程中也出現很多不好的情況，主要包括：①降阻劑穩定性的因素，部分降阻劑，尤其是部分化學類的降阻劑，即使在短時間內具備良好的降阻結果，但是由于性能不穩定，伴隨降阻劑的侵入、擴散，尤其是伴隨雨水的流走其效果大打折扣；②降阻劑腐蝕性的因素，部分降阻劑的腐蝕性非常強，能夠腐蝕鋼接地體；③降阻效果的因素，其降阻結果主要是根據降阻劑本身的電阻率、擴散和滲透作用來決定的。因此在選擇降阻劑的時候，一定要選擇降阻性能高，對鋼接地體腐蝕低，性能較為穩定、壽命比較長、保水性能好，不容易隨水土流失的降阻劑。

不管什么類型的降阻劑的降阻效果都是根據一定的設計和施工表現出來的。降阻劑及水平接地體要埋設在凍土層以下，埋深最好能達到0.6m以下，回填土要使用細土，并且分層夯實，不能用碎石和砂子回填。由于降阻劑大多數都具有比土壤高的腐蝕電位，因此對所有的接地體都應該均勻的放在降阻劑中間，不允許其存在脫節，或者接地體暴露在外的情況，由于這樣會導致腐蝕電位差不一樣，引發電化學腐蝕，這些都已經被大量的工程實踐所證實。

2.4 增強高壓架空線路桿塔的施工監管

對新建線路桿塔最好在桿塔初期和拉線基施工時坑底鋪設降阻劑和接地體進行降阻，這樣可以達到事半功倍的結果。對改造降阻工程要依據現場有利的地勢、地質做符合現場實際情況的設計，根據要求進行垂直接地和水平接地體的施工。尤其要注意水平接地體的埋深，而且焊接一定要符合要求。回填土一定要用細土，并且要分層夯實，對接地引下線的各個連接處要做好防腐措施，對接地引下線與水平接地體相連的地方要刷防腐漆和瀝清漆進行防腐操作。

2.5 增強線路桿塔的運行與維護

在對線路桿塔進行維護時，應該定期對接地裝置進行檢查和維護，例如按時對接地引下線實行防腐處理，定時檢測桿塔接地電阻和回路電阻的阻值，按時檢測接地體是否有沖刷和外力破壞等現象。

3 結語

增強防雷能力是高壓架空線路桿塔穩定安全的有力保證，保證防止雷擊的能力的重要措施就是掌控桿塔接地電阻的效果。需要在桿塔的建造和維護中著重注意對接地阻值的掌控，用更改接地的方式、理化試劑處理、深埋桿塔接地體等形式，使桿塔接地阻值控制在合理的范圍內，以科學設計、準確施工和用心維護作為主要方式，在保證高壓架空線路桿塔防雷能力增強的同時，實現高壓架空線路桿塔接地降阻。

[1]楊記明.高壓架空線路桿塔接地降阻措施[J].城市建設理論研究，2015（03）：23～24.

[2]安永吉.高壓架空線路桿塔接地降阻措施探討[J].黑龍江科學，2014（03）：29～30.

[3]李龍星.淺談送電線路桿塔接地降阻的措施和方法[J].建筑工程技術與設計，2013（06）：78～79.

TM75

A

2095-2066（2016）24-0075-02

2016-8-2

龔敏鳴（1963-），男，大專，主要從事高壓電力線路設計工作。