淺析新型納米材料在輸電線路接地改造中的應用

李克明

（貴州省畢節市洪南路供電局，貴州畢節551700）

0 引 言

貴州特殊的高原砂石地形，土壤電阻率普遍偏高，造成輸電線路接地電阻常年居高不下，直接影響線路的耐雷水平，所以對超標的接地電網改造勢在必行。根據近年來的檢查數據，輸電所選取25座接地電阻最高的改造失效桿塔，結合新型的納米降阻技術嘗試改造，下面介紹本次地網改造的有關措施。

1 所選桿塔的接地網現狀

輸電所對這25基桿塔進行重新測量，并且有代表性地抽測了部分桿塔的土壤電阻率。從測得結果看，電阻值平均在90Ω左右，電阻率在1 000～2 000Ω·m左右，且部分桿塔測量時土壤較濕潤，測量值可能稍微偏小。

從隨機選取桿塔開挖檢查的情況來看，塔基周圍土壤沙化嚴重，局部含風化巖，土壤電阻率高；接地網本身確實發生嚴重銹蝕或脫焊，造成阻值增大，是接地電阻偏高的主要原因。

2 制定方案

對嚴重銹蝕或脫焊且電阻率不高的桿塔采取重新更換銹蝕鍍鋼并焊接，在引線與地網焊接處挖1 m深的泄流坑，埋入2～4塊納米碳模塊（40 cm·60 cm）與地網焊接。泄流坑填充離子緩釋劑，如圖1所示。

塔基土壤電阻率和電阻值較高的桿塔，在引線與地網焊接處挖2.5 m深的泄流坑，埋入2～3根納米離子棒（長2 m）與地網焊接。泄流坑填充離子緩釋劑，如圖2所示。

圖1 嚴重銹蝕的桿塔改造方案

圖2 塔基土壤電阻率和電阻值較高的桿塔改造方案

工程完工后，開挖處用泥土填高20～30 cm并夯實，防止浮土下沉或雨水沖刷。

測量改造后的接地電阻值與改造前相比較，驗證其可行性。

3 方案實施

納米離子棒外表是銅合金，以確保高導電性和較長的使用壽命（使用壽命在30年左右）。內部由特殊的電解離子化合物包裹著陶瓷合金的電極組成。離子棒能夠通過兩端的氣孔吸收土壤中的水分，使棒內離子化合物潮解并滲透到周圍土壤中，增強土壤導電性能，有效降低土壤電阻率，使雷擊電流能輕易地擴散到土壤并降低接地電阻。納米離子棒在輸電線路接地改造中的應用如圖3。

圖3 納米離子棒在輸電線路接地改造中的應用

納米碳模塊由納米材料和碳粒子混合而成，功效與納米離子棒雷同。其施工過程較為簡單，但使用壽命不長。

離子緩釋劑富含活性離子，能夠改善土壤電阻率高的環境。獨特的復合緩釋劑，對鋼及銅均有很好的防腐保護。獨有的吸濕保濕配方，利用毛細孔原理，自身保水能力強，并能吸收土壤中的水分，在干旱的季節，改善周圍土壤的濕度，使土壤電阻率基本維持一個平衡值。同時離子緩釋劑不含有機物，不含汞、鉻等重金屬，對水資源、植被無影響，安全環保。

按照輸電所擬定的方案，25基桿塔平均電阻值理論計算可降到15Ω，改造施工完成后，實際測量平均電阻值為12Ω，完全滿足設計要求。

4 技術經濟比較

傳統的接地方式與先進的納米材料接地方式有巨大差異，兩種接地方式的性能比較見表1。

表1 技術經濟比較

5 結束語

貴州畢節供電局輸電線路接地改造工程實例證明，新型納米材料接地改造不僅施工方便、周期短、降阻效果好，且使用壽命長、免維護，完全可以替代傳統接地方式，極具推廣和應用價值。