典型特高压杆塔基础接地计算与分析

第37卷第3期电网技术、，01．37NO．3
2013年3月Po we r S ys te m Te c hn ol og y Mar．2013
文章编号：1000—3673(2013)03—0679—07中图分类号：TM753文献标志码：A学科代码：470·4051
典型特高压杆塔基础接地计算与分析潘文霞1，王兵1，全锐1，戴敏2，童雪芳2，谷定燮2 (1．河海大学能源与电气学院，江苏省南京市
210098；2．中国电力科学研究院，湖北省武汉市430074)
Calculation and Analysis of Grounding Body of Typical Tower Foundation for
UHV Power Transmission
PAN Wenxial，WANG Bin91，QUAN Ru il，D AI Min2，TONG X uefa n92，GU Di ngxie2
(1．College ofEne rg y a nd E le ct ri ca l Engineering，Hohai Uni versity,Nanj ing 210098，J iangsu Pr ov i nc e，C h in a；
2．China Electric Po we r Re se ar ch Institute，Wuhan 430074，H ube i Province，China)
ABSTRACT：To re s e ar c h the i mpact s of artificial hofizo nml大电流密度为1．156A／m。

gro un di ng bod y o n groundi ng resista nce and current 关键词：特高压；杆塔基础；接地电阻；电流密度
tr ans mis sio n．
divergenc e of tower found ation for U HV p o w er
引言
base d o n C DE G S so ft war e a si mu la tio n m ode l for typical 0
tower found ation for UHV power tran smission and its artificial
随着电力系统的迅速发展，以特高压为核心的
h or i z on t a l grounding bod y is bu il t，a nd s im ul at io n comp uta tio n
骨干网架正在形成。

特高压杆塔良好的接地是电力o f r e s i st a n ce—r e d u c i ng rate and current diverg enc e ratio u n d er
系统安全、稳定的重要条件ll J。

目前国内，对于高压
different soil resistivity,different le n g t h s o f h o r i z o n t a l
grounding body and horizontal grounding body with different 架空线路杆塔，一般需要装设人工接地装置，以增
number of elec trodes is p erfor med．Simu lati on results sho w 强散流，减小接地电阻，从而满足接地杆塔的设计
that the effect of h orizon tal groun ding b ody o n grounding
要求口J。

由于特高压输电线路杆塔基础尺寸大、桩基resistance reduction of tower foundation for UHV power
础较长、钢筋很多，杆塔基础的散流能力较强，基transmission is not S O ev id e n t，S O the effect o f n a tu r a l
础本身的自然接地电阻也较小。

在日本，特高压同grou ndi ng bo dy sh oul d b e fully utilized to the foun da ti on
塔双回线路杆塔就没有装设水平接地体p巧】。

因此，
ground ing of towe rs for U HV p owe r t ra nsm iss io n．Cur re nt
densities in foundation grounding bodies of three typical 在特高压杆塔接地极的设计中，可以充分考虑特高
towers for UHV po we r t ra ns mi ss io n a r e calc u la te d，a nd压杆塔的自然接地作用，使杆塔接地电阻既能满足
ca l c ul a ti o n results show that the current density in vert ica l
要求，又能提高特高压输变电工程的技术经济性。

single—pile gro und in g bod y is the maximum．When the
入地电流在通过特高压杆塔接地体散流时，会
gr ou n di ng current is IOA，the maxim um current density
出现导体电流密度分布不均匀，这种电流密度分布
appears at the bottom seg me nt of the grounding bod y a n d the
maximum current density at non-bo s om s e gm en t o f the不均匀会导致接地体局部过热而过早腐蚀，影响接
gro un di ng bo dy is 1．156A／m．地效果。

此外，接地体电流密度分布不均也会影响
KEY WORDS：UHV；tower foundation；grounding resistance；接地体安全，如500kV葛上线南桥换流站接地体曾current density 因电流分布不均导致接地体和引流电缆被烧毁(6】。

摘要：为研究人工水平接地体对特高压杆塔基础接地电阻及因此，计算特高压杆塔接地体上的电流密度分布，
散流的影响，在CDEG S软件中建立了典型特高压杆塔基础对特高压输电工程的建设有重要意义。

目前计算接
及人工水平接地体仿真计算模型，分别对不同根数水平接地地体上电流分布的方法，主要有边界元法和有限元
体、不同水平接地体长度、不同土壤电阻率的降阻率及散流法【7‘1
6。

，此外，文献[6，17]提出了一些简化方法来计
比进行仿真计算。

计算结果表明：水平接地体对特高压杆塔
算接地体的电流分布。

这些方法均没有考虑混凝土
基础接地电阻减小效果并不十分明显，特高压杆塔接地应充
层对接地体电流分布的影响。

分利用其自然接地体作用。

另对3种典型特高压杆塔基础接
地体电流密度分布进行计算，计算结果表明，单桩垂直型接本文基于多介质和不均匀电流密度接地计算
地体有最大电流密度。

当入地电流为10 A时，非底段的最理论，应用CDEGS软件计算分析了人工水平接地
680潘文霞等：典型特高压杆塔基础接地计算与分析V01．37No．3
体对特高压杆塔接地电阻及散流特性的影响，并针式中：，为接地体长度；％为接地体到P点的距离；
对3种典型特高压杆塔基础，计算杆塔接地体的电唯为接地体到B点的距离。

流分布，找出了除杆
塔最底部以外的最大电流密度将接地体剖分为Ⅳ段，在求解上述积分方程值，为交流特高压杆塔基础发热研究提供依据，也时，应用边界元法基本原理，可得到一组解线电流
为实际工程的杆塔基础设计提供参考。

密度万?的联立代数方程：
1多介质不均匀电流密度杆塔接地计算上
％=∑呜巧，f_1～Ⅳ(6)
，=1
含混凝土层的杆塔接地计算需要考虑多介质
式中4i为电位计算系数，表示由线电流密度万i所问题。

工频接地电阻计算可以按恒定电场考虑，根
决定的匹配点f的电位。

据静电比拟原理，转化为静电场处理，混凝土电阻
最后，通过式(6)可求出导体的电流密度分布。

率为屏，土壤的电阻率为P，对应的介电系数分别
为￡，一18。

2扪。

在电场的作用下，介质被极化，介2单根灌注桩的等值
质表面出现束缚电荷，介质的作用可采用束缚电荷2．1 单根灌注桩的模型等效考虑，从而转化为均
匀介质晶中的静电场处
在特高压杆塔基础模型中，由于结构复杂，对理，这时，场中任意一点的电位甜为
CDEGS软件的建模增加了难度，需要对基础的模舻岛出㈣型进行等值简化处理。

以典型杆塔基础N70为例，
该杆塔基础由4个塔基组成，每个塔基包含4个灌式中：S为具有电荷的所有表面；万为源点电荷密
注桩。

单根灌注桩由24根担2的钢筋沿着外半径为度；r为源点到场点的距离。

0．44 m，内径为0．404 m的圆环均匀排布构成，在在介质分界面上应有边界条件：
CDEGS软件中建立的模型如图1所示。

为简化计￡塑：占坐￡—2=占——(2)l Z)
算，本文提出将单根灌注桩等值成一根外半径为。

锄a玎
式中Idc、甜分别为混凝土介质和土壤中的电位。

0．44 ITI，内径为0．404 1TI的圆环垂直接地体，并对经推导式(2)可转变为2种模型进行比较分析，说明等值的可行性。

等值
过程中考虑了3种典型的情况：均匀土壤、含混凝瓦(&一占)+‘÷一(t+占)=0(3)
Zeo土层、水平双层土壤结构。

式中：万7为介质分界面上任意一点的束缚电荷密
度；E。

为除该点的束缚电荷以外，所有其他电荷在
该处产生的电场强度法线分量。

这样，对式(1)和式(3)进行相应的数值处理，就
能求出总的电荷密度分布，进而求得接地电阻。

本文通过对导体分段处理来考虑接地导体散
流的不均匀性，使电流密度分布的规律更符合实图1单根灌注桩模型
Fig．1 Model of single pile
际，接地电阻计算更准确。

2．2均匀土壤条件下单根灌注桩接地电阻的等值埋设在电阻率为P的均匀土壤中的接地体电
极，由于接地极一般细长，在进行接地极的电场计
计算
在CDEGS软件包MALZ模块中分别建立24算时，可认为电流集中由接地体轴线流出，若已知
根垂直接地体模型和单根等值圆环垂直接地体2种
接地体线电流密度8(x’，Y7，z’)，则地中任意一点
P(x，Y，z)的电位‘231为铲掣d，模型，接地体长度为29m，埋深1 m。

在不同土壤
电阻率P下2种模型计算结果如表1所示。

(4) 可以看出，在均匀土壤条件下，土壤电阻率为
i斗兀邛
接地体表面任意一点B(x，Y，z)的电位为100～900Q·m时，单根等值圆环垂直接地体的接地
电阻偏小，但是24根钢筋模型和单根等值圆环模
11B：pfi(x',y',z')dl (5)
型计算出的接地电阻最大相对误差只有0．883％，
第37卷第3期
电网技术
681
且随着土壤电阻率的增加，相对误差在逐渐 值模型相当于更多的接地导体布置，但屏蔽的作用 减小。

使其不能充分发挥散流作用，因此接地电阻
仅稍微 表1
均匀土壤条件下2种模型计算结果 地减小。

由此可见，用单根
圆环垂直接地体模型来
Tab ．1 Calculations of t w o mo d e ls u n de r u n i fo r m soil
等值多根钢筋模型进行接地计算是方便可行的。

3
水平接地体对特高压杆塔接地电阻及散
流特性的影响
3．1 塔基外接水平接地体的模型 考虑典型杆塔基
础N70的4塔基的对称性，在
注：相对误差=(24根钢筋模型接地电阻一等值圆环接地电阻)／24根 CDEGS 中建立2塔基的模型研究水平接地体对杆 钢筋模型接地电阻×100％。

塔基础特性的影响。

图2为2塔基外接2根水平接
2．3
有混凝土层时单根灌注桩接地电阻的等值 地体的模型。

模型的基本参数如下：每个塔基4
根 计算 垂直接地体，接地体用等值圆环导体，长为29m ， 按照典型杆塔基础N70结构图，钢筋外壁混凝 外半径0．44 m ，内半径0．404 m ，承台埋深1 m ，
2
土层厚度为60 mm 。

设混凝土电阻率为1
000 Q-111，
塔基之间用长为22 1TI ，半径为0．022 6 1TI
的绝缘导
土壤电阻率破化时2种模型的计算结果如表2所 体连接，每个塔基垂直接地体之间的连接线也采用 示。

可以看到，当周围土壤电阻率碚100～900Q·1TI 半径为0．022 6 m 的绝缘导体。

考虑混凝土层时，承
时，2种模型接地电阻的最大相对误差为1．33％。

台混凝土模型为厚度l m ，边长5 m 的方块，垂直
表2有混凝土时2种模型计算结
果
接地体外壁混凝土层厚度为60 mm 。

水平接地体采 Tab ．2
Calculations of t wo mo de l s w it h c o n c r e t e
用4x40 mln 的扁钢导体。

2．4水平双层土壤下单根灌注桩接地电阻的等值 计算
在水平双层土壤结构下，上层土壤厚度为5 m ，
上层土壤电阻率Pl 为100 f'l·111，下层土壤功变化时
12～19号导体分别为垂直接地体，21、22号导体为水平接地体。

2种模型的计算结果如表3所示。

可以看到，考虑
图2典型杆塔接地(2个基塔外接2根水平接地体1模型
水平双层土壤结构时，2种模型接地电阻的相对误 Fig ．2 Model of typ i ca l UHV t o
w e r with 2 fou nda tion s a nd
2 horizontal g r o un d i ng electrode
差不到1％。

3．2
水平接地体长度对杆塔接地电阻及散流特性
表3双层土壤下2种模型计算结
果
的影响
．．．．T ．．．a ．．b ．．．．．．3．．．．．．．C ．．．a ．．．1．c ．．u ．．．1．a ．．t ．．i ．o ．．．n ．．s ．．．o ．．．f ．．t w ．．．．．o ．．．．m ．．．．o ．．d ．．．e ．．1．s ．．．u ．．．n ．．d ．．．e ——r two-layer
soil 为更好地描述水平接地体对杆塔接地电阻及
见，(Qm)——24再瓦嚣磊蒺耄塑垫是嚣iii ；函戛五一相对误差，％
～
根钢筋模型 等值圆环模型
散流比例的影响，引入降阻率∥和水平散流比f 指
标。

降阻率∥定义为
∥：竺虹墨×100％
(7)
Ⅸo
一
综上3种情况下的计算结果，两模型接地电阻 式中：R 。

为没有水平接地体时杆塔接地电阻；Rs 相对误差很小，最大相对误差只有1．33％。

单根等 为引入水平接地体后接地电阻。

降阻率／．t 小，说明 值圆环垂直接地体模型的接地电阻均比24根钢筋 降阻效果不明显。

模型接地电阻小，这也符合接
地的基本理论，即使
水平接地体的散流比f 定义为 在与上述研究不同的介质参数条件下。

由于圆环等
f=(厶／，)×100％
(8)
682潘文霞等：典型特高压杆塔基础接地计算与分析V01．37No．3
式中：厶为水平接地体的总散流；，为接地体的总也不超过4％。

散流。

散流比f小说明水平接地体分流效果差。

3．4 水平接地体根数对杆塔接地电阻及散流的
采用2塔基外接1根水平接地体的模型计算不影响
同水平接地体长度的影响。

水平接地体长度在0～当土壤电阻率分别为100和500 Q．m、混凝土35m之间变化，土壤电阻率为100Q·m，混凝土电电阻率为1000 Q·m时，计算杆塔有l根和2阻率为1 000 Q·m，计算结果如表4所列。

由表4水平接地体的接地电阻和散流比变化，水
根长
平接地体数据可见，随着水平接地体长度的增加，杆塔接地长度为20m，计算结果如表6所列。

电
阻减小，水平接地体的散流比增加，但即使水平表6不同数目水平接地体计算结果
接地体长度增加到35 m，降阻率也只能达到8．44％，Tab．6Calculation results under diffe rent n u mb e r s o f
相应水平接地体散流比为15．2％。

塾竺!望竺翌垫!g!竺竺里皇!望g旦!!竺!!竺堕!1
1根水平接地体2根水平接地体表4不同长度水平接地体的计算结果土壤电阻率／
(Q·m)散龇M降阻率∥肱鬣麓降醉删Tab．4Calculation results under diffe rent
lengths of
塾竺!垫竺望塑!矍竺竺旦堕垫g!!呈竺璺e1008．19 3．659 7．83 7．051
接地体长度／m杆塔接地电阻胞降阻率∥％散流比f胍5006．79 3．140 6．52 6．030
可以看出，当水平接地体的数目由1根变为
2 根，每根水平接地体的散流比变小；虽然2根
水平接地体的降阻率高于1根水平接地体，但降
阻率也达不到原来降阻率的2倍，水平接地体的数
目越多，
3．3土壤电阻率对杆塔接地电阻及散流的影响之间产生的屏蔽效应越严重，因此随着水平接地体考虑土壤电阻率在30~2 000 Q·m较大范围变数目的增加，每根水平接地体的降阻效果和散流效
化时，混凝土电阻率为1 000 Q·m，计算杆塔有无果会下降。

20m长水平接地体的接地电阻和散流比变化，计算综合水平接地体对特高压杆塔接地电阻及散
结果如表5所列。

流特性影响的计算和分析表明：水平接地体对杆塔表5不同土壤电阻率下接地电阻及散流比基础的降阻效果并不十分显著。

特高压杆塔接地可Tab．5Resi sta nce a nd c u r r e n t dispersed ratio 充分利用其基础的自然接地体作用。

翌翌璺!!堕皇堡翌!!竺坚堡!垫垒!!堑
杆塔外接1根20m不接水平4典型特高压杆塔基础自然接地体电流密
土壤长水平接地体接地体降阻率
度计算
电阻率／(Q·m)杆塔接地散流比杆塔接地∥％
电阻／Q f慌电阻胞典型特高压杆塔基础自然接地体一般分为垂
直型、台阶型、梯台型3种类型，如图3所示。

当入地电流依靠杆塔基础自然接地体散流时，电
流密度分布情况和最大值对杆塔自然接地极的安
全运行有着重要影响。

计算最大电流密度，为杆
塔接地发热研究提供依据。

电流密度越大，发热越
严重。

可以看出，当土壤电阻率很低时，水平接地
体的散流效果较好。

当混凝土电阻率为土壤电阻
率10倍及以下时，散流比不大于8．2％。

虽然
土
壤电阻率很低时散流效果较好，但降阻效果并不
(a)垂直型(b)台阶型(c)梯台型
十分明显，说明混凝土对杆塔接地电阻的影响削
图3典型特高压杆塔基础类型
弱了水平接地体的作用。

混凝土电阻率为土壤电Fig．3 Typi cal UHV to we r fo un da ti on s
阻率的1-0．1倍范围变化时，散流比变化不大，1)垂直型杆塔接地体。

降阻效果最好，但20 m水平接地体降阻效果最好垂直型杆塔接地体是特高压杆塔最为普遍的
第37卷第3期电网技术
683
基础桩，分为单桩基础和群桩基础。

考虑到单桩基表8台阶型接地体电流密度分布
Tab．8C u r re n t di s tr i bu ti o n o f
础的自然接地体长度较短，电流密度较大，本文选
!!塑g翌竺坚堕!璺g竺坚竺
择典型9m单桩垂直接地体为对象，研究其电流密无混凝土时查望堑圭盟皇亟查鏖坌塑丛型堂
度分布。

按照本文第2节所述方法将多根按圆环排台阶段号电流密度混凝土电阻率=混凝土电阻率=
分布／(A／m1 1 000Q·m200 Q·m
布的钢筋模型等值成圆环接地体，9 m垂直接地极以上
0．652 0．682 0．966
垂直
0．588 0．619 0．779
等值后的内径为O．69m，外径为0．74m，土壤电阻接
地
0．529 0．560 0．703
率为100 Q·m，混凝土层厚度为0．21 m，注入电流
体
O．414 0．447 0．594
为10 A，将垂直接地体分为6段，每段的长度为0．195 0．229 0．376
1．5 m，在CDEGS软件中计算的电流密度分布如台阶一段嚣嬲；嚣黑嚣黑
表7所示。

可以看出，电流密度最大值出现在接地628 0．009 398 0．008 638
△阶一留0．009
体的底段(第6段)。

随着混凝土电阻率的增加，底。

圳一及(72．57％)(70．8l％)(65．07
呦
注：有上标a的数值为平均电流密度；括号内的数值为散流比例。

段最大电流密度值在减小，非底端电流密度最大值
在增加，位置上移，电流密度沿接地体更均匀分布。

阶部分有较好的散流作用，因其底端的导体众多，
平均电流密度较小，沿垂直接地体部分的最大电流表7垂直型接地体电流密度分
布
Tab．7Current distribut ion of
密度出现在顶端(第1段)。

!竺!堕竺璺!g!竺竺望坚!翌g竺!竺￡!!竺堕竺3)梯台型杆塔接地体
无混凝土有混凝土时电流密度分布／(A／m)
根据典型梯台型接地体尺寸，设定梯台以上接时电流混凝土混凝土混凝土混凝土。

密度分布／电阻率=电阻率=电阻率= 电阻率=
地体长度为4．2 m，垂直接地极为44根奶2钢筋沿
(A／m) 100Q·m l 000Q·m 2000Q·m 5 000Q·m边长为1．35 m的正方形均匀排布，混凝土层厚度O 92O O 855 887899 O 9O7
0．025 m；梯台段上底为1．35 mxl．35 m钢筋网，梯O 927 1 O19l 1 3 l 39 5
O 947 O 996 1O0 l 23 i4台段下底为5．4m×5．4m钢筋网，梯形高为0．5m，O}l O}l O79 1 O79
l O l O l O49 l2O l 32 ●l 46●3台阶高0．4m。

梯台型基础的CDEGS模型如图5
所
O 93 3 1 O O9 073
示，设土壤电阻率为100 Q-m，注入电流为10A，
1 927 1 738 1 3 73 1 295 1 239
2)台阶型杆塔接地体。

埋深为0．5 m，将垂直接地极部分分为4段，每
段
根据典型台阶型接地体尺寸，设定台阶以上接的长度为1．05 m，电流密度分布计算结果如表9
所
地体长度为3．7 m，垂直接地极为52根奶2钢筋
沿
边长为1．58 m的正方形均匀排布，混凝土层厚
度
0．06 m；台阶一段为3．8 m×3．8m的钢筋网，混凝土
层为3．9 m×3．9 m×O．5 m；台阶二段为5．3 mx5．3 m
的钢筋网，混凝土层为5．4 mx5．4 m×O．4 m。

台阶型
基础的CDEGS模型如图4所示，土壤电阻率
为
100Q·m，注入电流为10A，埋深为0．5 m，将垂直接地极分为5段，每段的长度为
0．74m，电流密度图5梯台型接地体的C D E G S模
型
计算结果如表8所列。

可以看出，接地体的下端台Fig．5CDEGS mode l of tr ape zoi dal gro undi ng elec tro de
表9梯台型接地体电流密度分布
Tab．9Cur re nt d i st r ib ut i on o f
trap ezo idal g rou ndi ng electrode。

无混凝土时有混凝土时电流密度分布／(A／m)
684潘文霞等：典型特高压杆塔基础接地计算与分析V01．37No．3
列。

可以看出，其变化规律和台阶型杆塔接地体类[3]赵建国，牛林．A本特高压交流输电技术的研究与实践：上[J]．电
似，底部梯台部分散流很好，平均电流密度较小。

力系统及其自动化学报，2007，19(1)：62—68．
Zhao Jianguo，Niu Lin．Research and application of UHV AC 对比表7—9计算结果可知，垂直、台阶型杆transmission
in
technologies J ap a n：I[J]．P r o c ee d i n g s of the
塔接地体和梯台型杆塔接地体的下端都有良好的CS U-E PS A，2007，19(11：62—68(i n Chinese)．
散流作用，其中台阶型和梯台型杆塔底段接地体较[4]赵建国，牛林．日本特高压交流输电技术的研究与实践：下[J]．电
力系统及其自动化学报，2007，19(4)：1-6．
多，散流效果较好，而垂直型单桩杆塔垂直导体部
Zhao Jianguo，Niu Lin．Research and application of UHV AC
分有更大的电流密度。

当桩长为9 m、土壤电阻率transmission technologies in Jap an：I I[J]．Pr oc e ed i ng s of the
100Q·m、注入电流为10A时，随着混凝土电阻率C SU—E P S A，2007，19(4)：1-6(i n Chinese)．
[5]中村秋夫，冈本浩，曹祥麟．东京电力公司的特高压输电技术应
增加，底段的最大电流密度逐渐减小，非底段的电
用现状[J]．电网技术，2009，29(6)：1-5．
流密度增加。

当混凝土电阻率为5 000 Q．m时，非Nakamura Aki—o，Okamoto Hiroshi，Cao Xianglin．Introduction t o
底段的最大电流密度为1．156A／m。

1 000 kV transmission technologies conducted by Tokyo Electric
Power Comp a ny[J]．P o we r Syste m T e c hn o l o g y，2009，19(6)：1—5(i n
5结论Chinese)．
[6]袁涛，司马文霞，李晓莉．两种常见接地极电流分布的探讨[J]．高
1)在接地计算时，圆环等值模型计算结果比电压技术，2008，34(2)：239．242．
单桩垂直接地体模型计算结果稍小，其误差仅在Yuan Tao，Sima Wenxi a，L i Xiaoli．Current distribution oftwo kinds
grounding electrode[J]．High Voltage Eng i ne e r in g，2008，34(2)：
2％以内。

因此杆塔塔基多根垂直钢筋模型可采用单
239—242(in Chinese)．
桩圆环等值模型进行计算，方便、可行。

[7]阮江军．直线型直流接地极附近三维电流场边界元法计算【J]．高
2)考虑均匀土壤电阻率100Q·m、混凝土电阻电压技术，1998，23(3)：49．50，74．
Ruan Jianjun．3D c u r r e n t field computation around linear-type HVDC
率1 000Q·m、水平接地体长度在5～35m范围内变
ground electrodes with BEM m et ho d[J]．Hi gh Voltage Engineering，
化时，随着水平接地体长度的增加，杆塔接地电阻
1998，23(31：49—50，74(i n Chinese)．
减小，水平接地体的散流比增加，但即使水平接地[8]杜忠东，王建斌，刘熙．UHVDC圆环接地极接地性能分析[J]．高
体长度增加到35 m，降阻率也只能达到8．44％，相电压技术，2006，32(12)：146—149．
Du Zhongdong，Wang Jianwu，Liu Xi．Analysis performance of
应水平接地体散流比为15．2％；杆塔外接一根长
UH VDC cirque groundi ng-e lect rode[J]．Hig h Voltage Engineer ing，
20m的水平接地体、混凝土电阻率为1 000Q·m时，2006，32(12)：146—149(in Chinese)．
土壤电阻率很低使水平接地体散流效果增强，但降[9]Li Zhongxin，Li Guan g fa n，Fa n Jianbin，et a1．Numerical calculation
of grounding system buried in vertical earth model in low frequency
阻效果并非最好。

混凝土电阻率为土壤电阻率的
domain based the boundary element method[J]．European
1-0．1倍范围变化时，散流比变化不大，降阻效果Transactions Electrical Power，2009，19(8)：1177—1190．
最好，20 m水平接地体降阻效果最高也不超过4％；[10]Colominas I，Navarrina F，Casteleiro M．A numerical formula for
grounding system analysis in stratified soils[J]．IEEE Trans P o w er
随着水平接地体数目的增加，每根水平接地体的降
Delivery，2002，17f21：587—595．
阻效果和散流效果会下降。

总之，水平接地体对杆[11]陈媛，文习山．有限元法计算地中交流电流分布[J】．高电压技术，塔基础的降阻效果并不十分明显。

特高压杆塔接地2006，32(4)：98—100．
Ch e nY u an，W e nX i sh a n．C a lc u la t io n ofdistribution oftheAC c u r r e n t
应充分利用其自然接地体作用。

in the earth by the finite element method[J]．High Voltage
3)对比3种典型特高压杆塔自然接地体的电En gi ne er in g，2006，32(4)：98-100(i n Chinese)．
流密度计算结果，由于台阶型和梯台型杆塔自然接[12]陈慈萱．地网的热稳定和流散电流分布[J]．高电压技术，1987，
12(2)：33·38．
地体底端导体较多，散流效果很好，而垂直型单桩
Chen Cixuan．Thermal stability ofgrounding grid and distribution of
杆塔垂直导体部分有更大的电流密度。

当桩长为
leakage c u r re nt density along the grounding conductors[J】．Hi曲
9 m、土壤电阻率100 Q·m、混凝土电阻率为Voltage Engi ne er in g，1987，12(2)：33-38(in Chinese)．
5 000 Q·m、注入电流为10 A时，非底段的最大电[13]张曾，文习山．任意块状结构土壤中接地的边界元法分析[J]．高
电压技术，2010，34(91：170—174．
流密度为1．156A／m。

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第37卷第3期电网技术685
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收稿日期：2012—07—18。

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作者简介：
Hu Dengyu，Chen Caiping，Sun Xu．Grounding resistance calculation
a一厶潘文霞(1961)，女，教授，博士生导师，从事of solid grounding n et in rectangular c o n c r e t e foundation surrounded
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王兵(1988)，男，硕士研究生，研究方向为电
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术，2012，36(5)：161．165．潘文霞
(责任编辑马晓华) Yang Lin，Wu Gu angn ing，C ao Xiaobin．A transient modeling
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2012，36(5)：161-165(in Chinese)．。