特高壓輸電線路接地型式研究

程建華

（湖北省電力勘測設計院有限公司，武漢 430040）

1 自然接地型式

輸電線路桿塔自然接地型式主要利用基礎鋼筋與桿塔地腳螺栓相連，通過基礎鋼筋來實現散流效果，使桿塔接地電阻滿足要求的同時又盡量節省鋼材。利用接地計算軟件CDEGS搭建自然接地模型，計算采用自然接地型式時滿足規程要求的土壤電阻率范圍。以工程中主要采用的典型桿塔基礎結構型式為樁基礎和板式基礎為例。混凝土電阻率做近似取值等于土壤電阻率，桿塔根開取15m。

1.1 樁基礎自然接地電阻計算

假設基礎鋼筋籠由15根φ28鋼筋均勻布置在直徑1.2m的圓柱上，當樁基礎埋深10m和17m時，建模按主鋼筋通流考慮。計算結果如表1所示：

表1 樁基礎自然接地電阻計算結果

計算結果表明，同一土壤電阻率條件下，埋深越深，接地電阻越小；同一基礎埋深條件下，土壤電阻率越大，接地電阻越大，電阻率每增加100Ω·m，接地電阻約增加2.1Ω。

對于上述樁基礎，當土壤電阻率小于900Ω·m時，桿塔自然接地電阻值滿足規程要求。

1.2 板式基礎自然接地電阻計算

板式基礎地下埋深3.3～3.7m，基礎底座寬3.6～4.5m。計算結果見表2。

表2 板式基礎自然接地電阻計算結果

由計算結果可知，土壤電阻率越大，接地電阻越大，兩者近似呈線性關系，電阻率每增加100Ω·m，接地電阻增加約2.6Ω。

對于板式基礎，當土壤電阻率小于700Ω·m時，桿塔自然接地電阻值滿足規程要求。

2 沿基坑敷設接地體

根據基坑口徑和基坑深度情況，制作相應的接地體，其中水平接地體有上下兩層，下層水平接地體與基坑底部緊密連接，上層水平接地體距離地面0.6～0.8m。上下兩層水平接地之間用4根垂直接地體連接。水平接地體和垂直接地體焊接后放入基坑直至底部，垂直接地體緊靠基坑壁，隨后再放入基礎鋼筋籠并澆灌混凝土，接地體永久埋在基坑中，無需維護，接地型式如圖1所示。

圖1 沿基坑敷設接地體接地形式示意圖

沿基坑敷設接地體接地型式電阻計算結果如表3所示，結論如下：沿基坑敷設接地體時，在同一土壤電阻率條件下，WZ05基礎的接地電阻值比BK31B基礎的接地電阻值小。對于WZ05基礎，當土壤電阻率小于1650Ω·m時，桿塔接地電阻值滿足規程要求；對于BK31B基礎，當土壤電阻率小于1400Ω·m時，桿塔接地電阻值滿足規程要求。

表3 沿基坑敷設基地體接地電阻計算結果

3 結束語

（1）對于樁基礎，在土壤電阻率ρ＜900Ω·m的地區，采用桿塔自然接地形式；在900Ω·m≤土壤電阻率＜1650Ω·m的地區，采用沿基坑敷設接地體的新型接地形式；在土壤電阻率ρ＞1650Ω·m的地區，采用傳統環繞塔基的方形加放射線接地裝置形式。

（2）對于板式基礎，在土壤電阻率ρ＜700Ω·m的地區，采用桿塔自然接地形式；在700Ω·m≤土壤電阻率ρ＜1400Ω·m的地區，采用沿基坑敷設接地體的新型接地形式；在土壤電阻率ρ＞1400Ω·m的地區，采用傳統環繞塔基的方形加放射線接地裝置形式。

以土壤電阻率1500Ω·m以下地區采用傳統接地型式，每基桿塔埋設接地裝置長度約160m，按埋深0.6m，開挖寬度0.5m計算，則每基桿塔埋深接地裝置的土壤開挖量約為48立方米。若在該地區，桿塔全部采用沿基坑敷設接地體接地型式，每條塔腿敷設接地裝置的長度約為50m，整基桿塔埋設接地裝置長度約200m，無土壤開挖量。

4 結束語

實現差異化接地設計，因地制宜采用合適的接地型式，能減少開挖量，降低施工成本，減少對自然環境的破壞，提高工程經濟性，對工程建設具有重大意義。