加強型輸電線路桿塔接地裝置改進與研究

雷水平，王超勝

(國網湖北省電力公司宜昌供電公司輸電運檢室，湖北 宜昌 443000)

1 輸電線路桿塔接地重要性分析

輸電線路的桿塔接地對于預防雷電事故所引起的線路跳閘事故起著至關重要的作用，維護好輸電線路的桿塔接地將減少因雷雨季節雷擊產生的電流對線路的損害，減少線路因雷擊電流泄流不通暢而導致雷電流反擊架空線路［1］，造成輸電線路跳閘，影響輸電線路的正常運輸功能，并且可能導致輸電設備的損壞，所以維護好輸電線路的桿塔接地相當于維護好整個電力系統的安全穩定運行。

2 輸電線路桿塔接地電阻及測量方法分析

接地裝置包含接地體與接地引下線，其中接地體是指埋入大地的金屬導體，我們一般用圓鋼或者角鋼來作為這種金屬導體，接地引下線是從來連接避雷器或者桿塔與接地體的金屬導體，將雷擊電流從避雷器或者桿塔上通過接地引下線通道引入到接地裝置從而流入大地。輸電線路的桿塔接地電阻嚴格的來說應該包含三個部分的阻:接地體的電阻、接地引下線的電阻、接觸電阻［2］。雷擊電流是通過桿塔流入，然后通過接地引下線將桿塔上的雷擊電流引入到接地體，最終將雷擊電流泄入到大地中。在這個將雷擊電流泄入到大地的過程中，我們不僅僅只考慮接地體的電阻，還應該考慮接地引下線的電阻，并且接地體與接地引下線、避雷線與桿塔都是通過螺栓、聯板以及焊接的方式將它們之間的通道連接起來，它們之間也存在接觸電阻，所以應該也將接觸電阻歸于整個桿塔的接地電阻。

輸電線路桿塔電阻的測量方法主要使用三極法以及鉗表［3］。三極法的測量方法的優勢:能夠準確的測量出真實的電阻值，并且性能穩定性強;缺點:工作量大、效率低。鉗表法的測量方法優勢:不用斷開桿塔接地裝置的接地螺栓，不需要外接電源，適合復雜地形;缺點:測量的誤差是個變量，導致最后的結果有一定的偏差。

3 加強型接地裝置改進與研究

各型接地裝置的計算工頻電阻值及允許最大工頻電阻值如下:T1允許最大工頻電阻10Ω;T2允許最大工頻電阻15Ω;T3允許最大工頻電阻20Ω;T4允許最大工頻電阻25Ω。我們擬在原接地9m*9m閉合環外增加一個25m*25m閉合環。

圖1為鐵塔原接地裝置圖。

圖1

圖2為加強型接地裝置圖。

圖2

通過對提出的方案進行測試及對比，選取220kV朝某線167#桿塔以及選取110kV長某線4#、13#、58#、70#桿塔進行了接地電阻以及加強型接地電阻的測量試驗。測量數據對比分析如表1所示。

表1

通過將同線路同桿塔的桿塔接地裝置進行接地電阻值的測量試驗表明:加強型輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻值要比原接地裝置的接地電阻值要小的多，驗證了加強型的桿塔接地裝置的接地效果得到很大的提升與加強。

4 加強型接地裝置應用與研究

使用加強型接地裝置在輸電線路的桿塔上進行應用，研究表明在同樣的運行條件和運行環境下，同比沒有使用這種加強型的桿塔雷電泄流能力得到了加強，雷擊線路跳閘明顯降低。

2014年，220kV朝某線167#桿塔采用加強型接地體裝置后沒有發生雷擊跳閘事件，110kV長某線采用加強型接地體裝置的雷擊跳閘發生次數為0，雷擊跳閘率明顯降低。

表2 2014年采用加強型接地電阻裝置雷擊跳閘率對比表

加強型接地裝置的探討與研制，解決了實際生產中遇到的雷電電流對輸電線路產生的損害，降低了因雷擊而造成的雷擊電流過大泄流能力不強導致的電流反擊線路跳閘事故，輸電線路桿塔的接地裝置加強與改進在降低因雷擊而引起的線路跳閘事故方面取得了良好的效果。今后，將采取組合的方式將接地體的材質以及接地體的連接形式進行組合型的研究，期望能夠在降低接地裝置的電阻以及泄流雷擊電流的能力上取得進一步的進展。

［1］編委會.雷電災害與雷電預警防雷避雷技術操作標準規范實務全書［M］.北京:銀聲音像出版社，2002.

［2］劉衛東，張叔寶.桿塔接地電阻測量方法淺析［J］.電氣應用，2005，24(2):74－76.

［3］劉澤生，徐家奎，張紹文，等.幾種桿塔接地電阻測量儀器和方法比較［J］.高電壓技術，2001，5:76－78.