淺談供電企業輸電線路桿塔的接地裝置

摘要 本文介紹了輸電線路桿塔接地的意義，分析了供電企業輸電線路桿塔接地裝置的存在問題，闡述了輸電線路桿塔接地的標準要求，指出了供電企業輸電線路桿塔接地設計步驟與運行維護，提出了降低桿塔接地電阻的措施。

關鍵詞 供電企業 輸電線路桿塔 接地裝置 接地電阻

輸電線路的接地，既是桿塔保護接地，又是線路防雷保護接地，接地裝置的設計施工及運行維護，是一個系統的工程。供電企業輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻值受施工、環境和運行維護等原因的影響。桿塔接地電阻對提高線路耐雷水平，降低雷擊跳閘率又十分重要。強化接地裝置施工規范管理，加強對桿塔接地裝置的檢測維護，發現問題及時采取整改措施是供電企業線路運行維護單位的主要工作。

1 輸電線路桿塔接地的意義

輸電線路桿塔接地主要是以防雷為主要目的，因而在輸電線路桿塔接地裝置的設計時就要考慮如何降低桿塔接地裝置的沖擊接地電阻，但在實際工程中仍以考核工頻接地電阻為主。輸電線路桿塔接地對供電企業的安全穩定運行至關重要，降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平，減少線路雷擊跳閘率的主要措施。由于桿塔接地電阻高而產生的雷擊閃絡事故相當多。由于大部分位于山區、地質條件較差，許多桿塔的接地電阻不合格，有不少桿塔的接地電阻在100Ω以上，造成線路耐雷水平低，經常發生雷電繞擊、反擊。經對線路桿塔接地進行了降阻高燥，使線路雷擊跳閘率得到了有效的控制。因此可見，降低桿塔接地電阻，使之達到合格范圍，對防止雷擊跳閘，保證供電企業安全是非常重要的。

2 供電企業輸電線路桿塔接地裝置的存在問題

2.1接地引下線和接地體容易腐蝕問題

接地裝置的運行環境惡劣，容易發生腐蝕。接地裝置發生腐蝕后，接地體碳鋼材料起層、松散，有效直徑變小，甚至會出現多處斷裂。

2.2接地裝置連接不規范

接地裝置由于設計沒有明確要求或施工等原因，存在接地裝置備部件或與桿塔備部件之間連接不規范的問題，沒有形成可靠的電氣連接。接地裝置的連接點還會因為安裝不規范、銹蝕等，存在接觸電阻過大的問題。

2.3外力破壞

使線路失去接地保護隨著鋼材等金屬材料的漲價，線路接地裝置的引下線和接地體的被盜等外力破壞的現象日益嚴重，往往使線路連續多基桿塔失去接地保護。

2.4接地網設計不合理

由于土壤電阻率的測量資料不齊全和對雷電活動情況的不了解，設計采用的接地型式不合理，造成高土壤電阻率地區接地體面積過小，接地電阻過大，或者對雷電活動頻繁地區的桿塔接地電阻設計值過大。

2.5接地體敷設未達到規范要求

接地型式的設計與實際情況往往差別較大，需要施工人員進行合理調摯。往往出現接地體埋深不夠、接地引下線與接地體及接地體與接地體之間焊接未達標等問題，使得接地電阻過大。

3 供電企業輸電線路桿塔接地的標準要求

對輸電線路桿塔的接地電阻和型式在電力行業標準DL／T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》、L／T621-1997《交流電氣裝置的接地》中都提出了具體的要求。是設計、安裝和改造輸電線路桿塔接地的依據。

3.1桿塔接地型式

3.1.1在土壤電阻率p>2000Ω.m地區，可采用6-8根總長不超過500m的放射形接地級或連續伸長接地極。

3.1.2居民區和水田中的接地裝置，宜圍繞桿塔基礎敷設成閉合環形。

3.1.3在高土壤電阻率地區采用放射形接地裝置時，當在桿塔基礎的放射形接地地極每根長度的1.5倍范圍內有土壤電阻率較低的地帶時，可部分采用引外接地或其他措施。

3.1.4雷電活動強烈的地方和經常發生雷擊故障的桿塔和線段，應改善接地裝置，架設避雷線，適用加強絕緣或架設耦合地線。

3.1.535kV及以上線路互相交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時，交叉檔兩端的鋼筋混凝土或鐵搭不論有無避雷線，均應接地。

3.1.6在土壤電阻率p≤100Ω.m的潮濕地區，可利用桿塔和鋼筋混凝土桿自然接地對變電站的進線路應另設雷電保護接地裝置。

3.1.7在土壤電阻率100Ω.m

3.1.8在土壤電阻率300Ω.m

3.2桿塔的接地電阻

3.2.1無避雷線線路桿塔的接地電阻。對于中雷區及多雷區35kV及66kV無避雷線線路，宜采用措施，減少雷擊引起的多相線短路和兩相異地接地引起的斷線事故，鋼筋混凝土桿和鐵塔應充分利用自然接地作用，在土壤電阻率不超過100Ω.m或有運行經驗的地區，可不另設人工接地裝置。

3.2.2有避雷線線路桿塔的接地電阻。有避雷線的線路，每基桿塔不連避雷線時的工頻接地電阻，在雷季干燥時，不宜超過表所列數值。

4 供電企業輸電線路桿塔接地設計步驟

設計步驟如下：

4.1根據線路、電網的資料，特別是桿型的資料，以及地理、地質資料和規程要求，決定每基桿桿塔應達到的工頻接地電阻值。

4.2根據塔型、土壤電阻率和雷電活動情況決定采用什么樣的接地型式。

4.3根據接地裝置型式和應帶到的電阻值，計算水平體和垂直接地體的長度。

4.4根據系統接地短路電流、環境資料、鋼材的年腐蝕率和設計使用壽命校核接地引下線、水平接地體的截面。

4.5根據地形、地勢情況和凍土層的情況決定水平接地體的埋沒深度，在北方寒冷地區，水平接地體要埋沒在凍土層以下。

4.6根據設計圖紙，寫出要達到要求所采取的施工方案和措施。

5 供電企業輸電線路桿塔的運行維護

因而對輸電線路的桿塔接地裝置要定期巡視和維護，特別要注意以下幾方面的巡視檢查和維護工作：

5.1檢查接地裝置是否遭到外力破壞，是否被雨水沖刷露出地面。并每隔3年開挖檢查其腐蝕情況。

5.2每年在冬季土壤干燥時應測量桿塔接地裝置的接地電阻，檢查是否超標，如超標應及時改造。

5.3定期巡視檢查桿塔的接地引下線是否完好，如被破壞應及時修復，應定期進行防腐處理。

5.4定期檢查接地螺栓是否生銹，與接地線的連接是否完好，螺絲是否松動，應保證與接地線有可靠的電氣接觸。

6 供電企業降低桿塔接地電阻的措施

在土壤電阻率高的山區，由于受地質、地勢等條件的限制，輸電線路的桿塔接地裝置的工頻率接地電阻往往達不到要求，根據實地調查勘測的情況，采取經濟有效的降阻措施。降低工頻接地電阻的措施主要有以下幾種方式：

6.1填充電阻率較低的物質(降阻劑)

如附近有可以利用的低電阻率的餓物質，可以因地制宜、綜合利用，但這些物質的性能具備：電阻率低、不易流失、性能穩定、易于吸收和保持水分、無腐蝕作用、施工簡便、經濟合理。在水平接地體周圍施加高效膨潤土降阻防腐劑，對降低桿塔的接地電阻效果明顯。

6.2鋪設水下接地裝置

如桿塔附近有水源，而水的電阻率又較低，可以考慮利用這些水源，布置水下或水邊接地極，這樣也可以收到一定降阻效果。

6.3水平外延接地體

如桿塔所處的地方允許水平放射接地體時應計量采用水平放射的方式，因為水平放射接地體不但可以降低工頻接地電阻，更重要的是可以有效的降低沖擊接地電阻，起到有效的防雷作用，關于水平放射的形狀和方位可根據現場實際情況而定。

6.4深埋式接地極

如地下較深處的土壤電阻率較低，可用豎井式，或深埋式接地極。在選擇埋沒地點時應注意以下幾點：

6.4.1選擇地下水位較豐富及地下水位較高的地方。

6.4.2桿塔附近如有金屬礦體，可將接地體插入礦體上，利用礦體來延長或擴大人工接地體的幾何尺寸。

6.4.3利用山巖的裂縫，插入接地極并灌入降阻劑。

6.4.4在北方凍土區，深埋接地體應在凍土層以下。

6.4.5深埋接地體的間距大于20m，可不計互相屏蔽影響。

參考文獻：

1 沈堅，桿塔接地技術探討，廣東輸電與變電技術，2005

2 石秀剛，桿塔接地電阻測試技術研究，2006