送电线路杆塔接地降阻措施的研究

送电线路杆塔接地降阻措施的研究

毕敬丽

（国网山西送变电工程有限公司）

摘要：输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行有重要的作用，降低杆塔接地电阻是提升线路安全，减少线路雷击跳闸率的主要措施。在现有的输电线路设置中，由于杆塔接地不良导致雷击的事件时有发生，因此降低电阻，改变装置的安装程序对提升线路的稳定性有重要的影响。文章将对输电杆塔接地技术及降组措施进行分析。

关键词：输电线路；接地装置；降组措施

最近几年来，杆塔就地状况不良的现象经常发生，这主要是由于雷电流通过杆塔的缘故，使得接地装置产生电流，电阻较大的时候产生的电击反应。使杆塔接地装置电阻较高的原因有很多，其中最主要的原因就是设计效果和施工程序的影响，此外还有地质条件和自然条件等影响，因此在设计中应该对电线路接地装置进行认真的设计，使接地装置具有稳定性。

1输电线路杆塔接地电阻系数偏高的原因

输电线路产生的雷击跳闸率与电阻的关系密切，地势较高的地区，输电线组也较高，但是由于复杂的地形，很容易发生雷击的情况，因此需要加强电阻的措施，下面就对电阻过高的原因详细分析。

1.1客观条件原因

有些地区地质环境和自然环境较为恶劣，这样就会对输电线杆塔的接地装置产生不利的影响，使接地装置产生较为严峻的问题。在山区，土壤的电阻比较高，而且对杆塔产生的影响较大。此外，有的地形条件较为复杂，地质条件较差，有的地势较陡，杆塔的设置处于岩石地区，给施工带来了很大的不便。土壤接地装置十分重要，也是主要的传播媒介，在我国北方地区，沙漠和戈壁地区，土壤较为干燥，而且不容易导电，这样会产生较高的电阻。

1.2主观设计原因

山区的地形通常较为复杂，而且受到地质原因的影响，土壤经常不均匀，电阻在不断的变化。为了能够使电阻的变化在合理的范围内，应该对每一个阶段的电阻认真的检查，结合杆塔的地形，在周围测量出实际的差值，计算出实际的接地装置。这种接地装置体系比较复杂，而且检测过程比较繁琐，因此在设计中很容易出现误差，这也与土壤电阻率的差值有关。在没有固定的设计图纸和杆塔位置情况下，需要用与设计图纸相类似的图纸设计，使设计符合现场的施工要求，使杆塔现场情况和接地电阻的差值在合理的范围内。

2送电线路杆塔接地装置及方法

2.1水平环形接地装置

当土壤电阻率超过100￡＞ｍ时，仅靠自然接地极很难达到所要求接地电阻值，就必须敷设附加的人工接地装置。这时应考虑与基坑大小和底座布置相适应的，沿底座四周敷设的矩形或方形水平接地装置。通常对于环形接地极来说，普遍采用圆钢材料。这种情况产生的主要原因是金属导体的形状不同，产生的电阻也不同。环形接地装置大多是采用圆钢形的材料。圆形截面的导体通常在土壤中能够被腐蚀，而且有较高的腐蚀率。此外，在对圆钢直径选择时，不仅需要考虑腐蚀率，还需要考虑运行的年限，考虑圆钢的直径，机械的强度和稳定性，这几个方面考虑之后才能够更加稳定。如果环形的接地装置在杆塔的底部进行安装时，一般不需要开挖土方，而是选择接地造价较低的部位，在大气环境变化的地方，整个接地系统产生的电流最小。环形接地装置是在杆塔底座安装前敷设在基础底部，由于不需要开挖土方，所以这种接地极的造价比较低。当基坑底部的土壤电阻率比邻近地表层低很多的时候，特别宜于采用环形接地装置。

2.2水平外延接地装置

水平的向外伸展装置适用于很多情况，尤其是在土壤电阻率较低的情况下。雷击杆塔的过程中，电流主要流经杆塔，为了能够使得杆塔得到充分的利用，雷电流有很多通道，一般情况下是自然的接地装置和环形的接地装置，这两种装置与水平的装置紧密连接，保证两者产生一个弧形，或者是呈放射性分散。在接地装置呈放射性分散的过程中，水平接地装置的放射线长度与数量大致相同，而且与电阻率的关系很密切。

2.3水平垂直接地装置

为了能够使接地装置产生较为分散的电流，需要将接地装置分散成不同形状的组合，连接复合装置，但是也是以水平装置为主。在电流通过复合装置时，通常会因为电极电场的互相叠加，使每一个电极电流的密度不均匀。与此同时，这种新的装置还能够较大程度的减少复合电流，使电阻有所增加。且单根垂直接地极互相之间的影响随着互相靠近的程度而増大，当相距一定时，相互间的影响随着从接地极流出电流的増大而増大。因此在计算接地装置的接地电阻时，需要考虑很多方面的因素，其中最主要的就是建立一种交互影响的概念，交互影响的概念即要考虑利用系数，系统在选择上需要接近参考值，离参考值越大，则数据越准确。利用系数主要由接地极间的距离及其尺寸来确定，其值小于1。DL/T621-1997《交流电气装置的接地》规定，当接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时，垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍。

3降低输电线路杆塔接地电阻的有效措施

为了能够解决当前输电线路杆塔接地电阻较高的问题，需要认真分析电阻过高的原因，仔细检查现场的装置，认真分析数据，使数据的测量符合标准，制定合理的措施。下面就是对降低电阻做一个详细的分析。

3.1保证勘探的严谨性

勘察是一个重要的环节，也是必不可少的环节，应该保证勘察数据的可靠性，这样才能够使设置工作更加合理。在勘察的过程中，应该认真的审核周围的环境，认真地检测周围的土壤，检查周围土壤的分布情况。找出与地质结构相符合的电阻，在勘察的过程中，需要每一个阶段的雷电的基本情况的数据，分析雷电的活动情况，适当的采取防雷的措施，使杆塔接地电阻能够符合最基本的需求。

3.2确定电流的最大通过率

为了能够使电网获得更加稳定和连续的效果，可以通过电网中的电流来判断使用寿命，在实际的应用中与接地装置相连接，使电流最大化。与此同时认真的检查线路杆塔附近的土壤，使附近土壤的土质适合安装，使杆塔更加稳定。

3.3保证水平外延接地

3.3.1在地下水位较高和较为丰富的地区，如果杆塔附近有金属矿体，应该将地面装置插入金属矿体中，根据矿体的情况考虑延长接地的尺寸和距离。水平放置的成本较小，不仅能够使电阻降低，还可以节省很多的成本。在进行设置的过程中，通常地下土壤的电阻不高，而且电阻率也低，这种情况下一般会采用挖深井的方式和深埋的方式降低电阻，但是在施工中也需要注意几点：可以通过岩石的缝隙将电阻插进去，在准备铺设阶段，应该在杆塔附近的水源地区选择接地位置，靠在水岸附近或者是接地附近，这样能够达到理想的效果。

3.3.2在精心设计中，应该认真的分析施工图纸和施工方案，对施工设计仔细的解读，亲临现场组织施工，在水平接地和垂直接地的位置严格按照设计进行，每一个环节都要严格把关，尤其是焊接头需要控制好质量，使整个施工过程都在监督下进行。

4总结

总而言之，输电线杆塔的接地工程较为复杂，而且是一项长期的工程，为了能够使电阻下降，需要严格的进行设计和勘探，施工过程严格的控制，做好实际的运行和维护。必要时根据施工现场的需求，详细的勘探技术，找出能够使电阻降低的技术和措施，不能够为了追求经济效益而使内部指标降低。否则会使电阻升高，而且给杆塔的接地建设带来了阻碍。

参考文献

[1]陈智.山岩地区复杂地形杆塔接地电阻降阻措施研究[D].长沙理工大学，2012（04）：92-94.

[2]向东.降低贵州南中牵110kV输电线路杆塔接地电阻的方法研究[D].重庆大学，2011（04）：80-83.