高压架空线路杆塔接地降阻措施探讨

高压架空线路杆塔接地降阻措施探讨

发表时间：2019-05-20T10:32:04.517Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：郭艳军[导读] 摘要：输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、减少线路雷击跳闸率的主要措施。

（西安众源电力设计有限公司陕西省西安市 710014）摘要：输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、减少线路雷击跳闸率的主要措施。本文分析了高压架空线路杆塔接地降阻的措施。

关键词：高压架空线路；杆塔；接地电阻高压架空线路是现代化大容量电网的主要线路形式，为了避免高压架空线路的安全问题，一般对高压架空线路采用加高处理，通过杆塔实现对高压架空线路的支持，这会给杆塔带来雷击方面的风险。若高压架空线路杆塔存在施工、运行、系统、环境方面的影响，容易导致杆塔接地电阻超出设计范围，进而在雷击中增加被毁损的概率，不但造成杆塔的安全问题，还会给高压架空线路的运行带来威胁。因

此，架空线路杆塔接地的良好与否直接影响架空线路对雷害的承能力，其对架空线路的平稳运行至关重要。

一、接地电阻的重要性

对输电设备而言，通过接地处理，在一定程度上可有效防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏等事故的发生，进一步确保电力系统的正常、平稳运行。近年来，因接地网不能满足要求，进而引起设备损坏事故，在我国许多地区频繁连续，在引发电网事故的各种因素中，雷击是主要的自然灾害之一，通常情况下，在电网事故中，雷击事故超过50％。在这种情况下，接地装置的科学性、合理性是输电线路防雷的重要举措。此外，对雷电事故而言，其破坏作用通常是由雷电流造成的，通过熟悉了解接地装置出现的最大电位，在一定程度上可有效防止雷击事故的发生。

二、架空线路杆塔接地的标准要求

对架空线路杆塔的接地电阻和型式在电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《交流电气装置的接地》中都提出了具体的要求。它是设计、安装和改造架空线路杆塔接地的依据。

杆塔的接地电阻

1、对经常遭受雷击的杆塔和架空线路，该区域应加强并改善接地装置，使接地电阻达到要求，可采用新型接地体或减小土壤电阻率及补打接地体。

2、在土壤电阻率100Ω.m<ρ≤300Ω.m的地区，架空电力线路应较典型设计多增加接地体，接地体数量可根据现场实测接地电阻进行增加，且接地极埋设深度不宜小于0.6m。

3、在土壤电阻率300Ω.m<ρ≤2000Ω.m的地区，接地体可采用扁钢或钢绞线进行水平敷设的接地方式。

4、在土壤电阻率ρ>2000Ω.m地区，可采用接地网对杆塔进行接地。

5、居民区接地装置宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。

6、在农田的接地体接地深度至少为1m。

三、产生高压架空线路杆塔接地高电阻的原因

1、地质和地形原因。在土壤层稀薄的山区和地势地形复杂的区域，由于土壤中导电离子的数量不足，特别是在干旱的北方，会出现高压架空线路杆塔接地的高电阻问题。若此类地区继续沿用传统高压架空线路杆塔施工方法，则会出现接地电阻过高的风险，容易使高压架空线路和杆塔遭受雷电袭击的风险提升。

2、设计施工方面的原因。1）设计原因：由于山区地形复杂，土壤不均匀，土壤电阻变化较大，因此设计杆塔接地时需实地进行认真的勘探，结合实际情况进行相应设计。然而，在对实际工程进行调查时发现在设计方面存在一些问题：设计时有些不到现场进行土壤电阻率测试，不到现场进行地形、地势和地质勘探，根据实际做出符合现场条件的设计，而是对相当大的范围取平均电阻率；或套用典型的设计图纸，对接地电阻不进行计算，结果设计与现场实际不符均造成接地电阻偏高。2）施工原因：由于接地工程属于隐蔽工程，施工时若不能严格的按图施工（如接地体的长度、埋深及焊接和回填土不符要求），加之工程技术监督不到位。造成线路施工后，存在大量杆塔接地电阻超标。工程验收时不严格按标准要求进行验收、测试，会使这些隐患一直得不到消除，直到线路投运。

3、运行维护方面的原因。1）接地体的腐蚀，特别是在山区酸性土壤中，或风化后土壤中，容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀，而容易发生腐蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处，由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀。有时会发生因腐蚀断裂而使杆塔失去接地保护的现象。另外，接地体的埋深不够，或用碎石、砂子回填，土壤中含氧量高，使接地体容易发生吸氧腐蚀，由于腐蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大，甚至使接地体在焊接头处断裂，导致杆塔接地电阻变大，或失去接地。2）在山坡、岩边由于雨水的冲刷，使水土流失进而使接地体外露失去与大地的接触。3）在施工时使用化学降阻剂，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移降阻剂的降阻成分流失或失效后使接地电阻增大。4）外力破坏，杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。

四、降低高压架空线路杆塔接地电阻的措施

1、做好高压架空线路杆塔接地体系连接。从杆塔接地体的类别入手，强化连接方式和技术，以正确的方式来控制高压架空线路杆塔的接地电阻。对杆塔水平接地体应做到适当的延长，这有利于扩大接地体电流下泄的范围，同时也有助于高压架空线路杆塔接地体的安全。对杆塔垂直接地体的设计要结合山区的岩石分布，利用岩石间缝隙，遇到金属矿石要做到竖井接地降阻，以点阵的形式做到对高压架空线路杆塔接地电阻的控制。

2、合理使用土壤降阻剂。经大量工程实践证明，使用降阻剂对降低杆塔接地电阻非常有效。由于杆塔接地是属于中小型接地装置、降阻剂的降阻效果能得到充分发挥。但在实际工程上也发生了一些问题，主要是：1）降阻剂的稳定性问题，有些降阻剂，特别是一些化学降阻剂，虽然短时期内具有很好的降阻效果，但其性能不稳，随着降阻剂的渗透、扩散，特别是随着雨水的流失其降阻效果容易失效。2）降阻剂的腐蚀性问题，有些降阻剂具有很强腐蚀性，能对钢接地体构成较大的腐蚀。3）降阻效果问题，降阻剂的降阻效果主要由降阻剂本身的电阻率、保水性、渗透和扩散作用决定的。所以在降阻剂的选用上，一定要注意选用降阻性能好，对钢接地体低腐蚀，性能稳定、寿命长、保水性好，不易随水土流失的降阻剂。