输电线路杆塔接地及其降阻措施研究

输电线路杆塔接地及其降阻措施研究
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。

标签：输电线路；接地装置；降组措施
近年来由于杆塔接地不良造成的雷害事故的机率越来越高，主要是由于雷电流通过杆塔接地装置入地后，因为电阻过高，进而产生较高的电击反应。

导致杆塔接地电阻过高的原因有很多，设计效果和施工程序等都是影响因素，此外地质条件、自然条件等都是主要原因，因此在设计中要重视电线路杆接地装置的设计，保证接地装置的稳定性[1]。

1 输电线路杆塔接地一般要求及计算方法
1.1 输电线路杆塔接地设计要求
根据实践探究，有避雷线的线路，每个杆塔和工频接地电阻不连接，在应用中要注意防热防潮，具体数据值表1：
表1 避雷线的线路杆塔接地电阻
在实践过程中由于投资电网之间的安全综合关系，要求针对杆塔的位置适当的改变。

如果雷电活动频繁，对输电线路造成伤害，将发生雷击故障的杆塔和线段进行分析，尽量降低电阻。

在装置过程中，要考虑到线路杆塔接地的目的，降低对接地电阻的冲击。

在安装过程中要考虑到杆塔接地的最大长度，将长度控制在合理范围内。

具体长度如表2：
表2 杆塔放射性接地极线路的最大长度
在接地装置设置中，要具体分析设置要求，将线路的安全和防雷事故作为重点考虑要素，根据实际要求，对杆塔接地装置的类型、形式、长度和连接方式进行选择，确定设计依据后，进行施工。

1.2 杆塔水平接地装置工频接地电阻计算方法
为了保证设置的准确性，需要掌握电阻大小的计算方法。

计算公式如下：
此公式中涉及到的Rg表示工频接地电阻，用Ω表示。

其中？籽表示土壤的电阻率，用Ωm表示，h表示水平接地体的深度，用m表示。

D表示水平接地体
的直径，用m表示。

在应用中涉及到架空线路杆塔，在设置中要注重防雷保护，因此在雷电流的设置下，要将电阻的最大值控制在合理范围内。

冲击接地电阻的大小和土壤中的火花放电过程有一定的联系，和接地装置结构、大小尺寸有一定的联系。

在安装过程中要考虑到土壤的差异性。

海拔较高的山区对电阻的大小要求高，因此在此地区降低电阻十分困难，必要时要降低杆塔的高度，降低电阻大小。

Rch=？琢Rg在本公式中，Rch表示杆塔接地装置的冲击接地电阻，用Ω表示，？琢表示冲击的系数[2]。

2 输电线路杆塔接地电阻系数偏高的原因
输电路线的雷击跳闸率和输电线电阻密切相关，由于输电线电阻偏高的地方地势比较高，因此地形较为复杂，交通不便，此类地段往往是雷电活动强烈的地区，因此在该地段进行进行降阻措施是摆在我们面前重要的问题。

以下将对导致电阻系数过高的原因进行分析。

2.1 客观条件原因
在地质环境和自然环境恶劣的前提下，构建输电线路杆塔接地装置是当前较为严峻的问题。

尤其是在山区，土壤的电阻率较高，对杆塔接地的电阻影响大。

其次由于地形复杂，地质条件差，土层太薄，导致土层的土少，山势过于陡峭，杆塔设置处岩石较多，给接地装置施工带来极大的困难。

土壤是接地设置的主要媒介，北方的气候干旱，尤其是沙漠、戈壁滩地区，土壤过于干躁不容易导电，因此导致北方干旱、沙漠等地区接地电阻偏高。

2.2 主观设计原因
在山区较为复杂的地段，由于自然地质原因的影响，土壤不均匀，电阻率变化大。

为了将电阻大小控制在合理范围内，需要对各个阶段的电阻进行仔细的勘察，根据杆塔的地形、周围地势设计出切合实际的接地装置。

由于该体系是个复杂的检测过程，因此在设计中容易出现检测误差，土壤电阻率的取值差距大，没有根据杆塔的地形和地势情况合理设计杆塔的位置，经常套用类似的图纸或典型的设计，导致设计的图纸和现场情况存在很大的差距，造成杆塔接地电阻偏高。

3 降低輸电线路杆塔接地电阻的有效措施
为了解决当前输电线路杆塔接地电阻过高的现状，需要对导致电阻率过高的原因进行分析，对现场设置进行分析，认真勘察测量，进行严格的数据计算，确定合理的措施。

以下将对如何降低电阻率进行分析。

3.1 保证勘探的严谨性
勘察是安装过程中的首要环节，只有保证勘察数据的可靠性，才能继续进行设置工作。

在勘察过程中要对周围环境进行仔细的检查，测量杆塔周围土壤电阻率及其分布情况，找出可以利用的地质结构，在调查过程中经过每个地段的雷电
基本活动情况和活动的规律，采取适当的防雷措施，符合对杆塔接地电阻的要求[3]。

3.2 确定电流的最大通过率
为了保证电网体系的持续性，需要对电网能通过的电流和使用寿命进行分析，在实践中核实接地装置，确定电流的最大通过率。

同时调查线路杆塔经过地段土壤的酸碱度及其在运行中确定装置的热稳定性。

3.3 保证水平外延接地
杆塔所在的地方如果有水平放设的地方，因为水平放设的费用较低，不但可以降低工频接地电阻，同时降低接地电阻。

在设置过程中，如果地下较深处土壤电阻率较低，可以采用深井式或深埋式的方法接地极，在选择过程中要主要以下几点。

3.3.1 选择地下水位较为丰富或地下水位较高的地方，杆塔附近处如果有金属矿体，要将接地体插入到矿体上，利用矿体延长或扩大接地体的尺寸，利用山岩的裂缝，将降阻剂插进去，在铺设阶段，在杆塔附近水源地区要考虑在水岸或岸边布置接地极，取得理想的实践效果。

3.3.2 在精心设计阶段，要对图纸和施工方案进行解析，必要时到现场精心组织施工，对水平接地体、垂直接地体严格按照设计要求进行布置，对各个焊接头的质量严格把关，对整个施工过程实行全程质量监督。

4 结束语
输电线路杆塔的接地工程是一个系统的工程体系，为了达到降阻的效果，要从设计勘探入手，严格控制施工过程，将其落实到运行维护上。

必要时可根据现场实际要求，做到技术进行勘察检测，找出切实可行的降阻措施，切记不能为了追求经济利益，而忽视内部指标的建设，导致电阻率提高，给输电线路杆塔接地运行体系带来挑战[4]。

参考文献
[1]陈名铭.输电线路杆塔接地极冲击放电特性及接地降阻措施的研究[D].西南交通大学，2011（02）：90-93.
[2]李景禄，李卫国，唐忠.输电线路杆塔接地及其降阻措施[J].电瓷避雷器，2011（04）：100-102.
[3]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.
[4]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.
作者简介：李海强（1973，4-），男，汉族，山西运城人，任职于山西省运城市电力设计院，研究方向：电力技术。