輸電線路接地電阻問題和降阻措施淺析

李紅衛(wèi)

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司沛縣供電分公司， 221600

摘要：影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一就是架空輸電線路桿塔接地，而降低桿塔接地當(dāng)中的電阻值能夠有效提高架空輸電線路的防雷效果，從而在很大程度上提高線路供電的性能。架空線路輸電線路桿塔由于其電阻值過高導(dǎo)致頻發(fā)發(fā)生雷擊造成閃絡(luò)事故。而且我國大部分架空輸電線路的桿塔建立在偏遠(yuǎn)的高原山區(qū)，地理環(huán)境較為惡劣，再加上接地電阻過高，桿塔由于環(huán)境影響腐蝕嚴(yán)重自身的防雷性能降低，一旦發(fā)生雷擊就會導(dǎo)致線路跳閘，影響正常供電。基于此本文以某高原山區(qū)220KV輸電線路工程桿塔接地施工為例，分析輸電線路接地電阻出現(xiàn)的問題以及給出相應(yīng)降阻措施。希望能夠保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：輸電線路;接地電阻;降阻

一、影響接地電阻的主要因素

（一）地質(zhì)條件因素

接地電阻阻值與輸電線路所處環(huán)境當(dāng)中的地質(zhì)條件關(guān)系密切，通過比對不同地質(zhì)條件下輸電線路接地電阻的數(shù)值，可以得出以下結(jié)論：輸電線路桿塔接地電阻同土壤電阻率成正比。這也就意味著一旦土壤電阻率高的話，桿塔接地電阻阻值也會相應(yīng)增大;當(dāng)把輸電線路安置在地質(zhì)條件復(fù)雜的山區(qū)時，由于位置條件影響，一些桿塔的接地極放射長度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，也會造成接地電阻阻值過大;架空線路桿塔所在地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)變化較大也在一定程度上影響桿塔接地電阻的大小。

（二）施工方面的影響

我國輸電線路施工過程中所選擇的路徑和地質(zhì)環(huán)境各不相同，再加上一些施工人員的技術(shù)人平不到位，施工過程中缺乏專業(yè)人員的監(jiān)督制造，導(dǎo)致施工最終呈現(xiàn)的效果達(dá)不到設(shè)計(jì)的預(yù)測要求;在輸電線路施工過程中最為常見的問題便是接地裝置的埋藏深度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是在山區(qū)和巖石地區(qū)這種挖掘具有挑戰(zhàn)性的地方，更是如此。接地裝置如果掩埋的深度不夠，在電流進(jìn)行散流的過程中離地面近的電流線由于地面的作用，不能夠呈直線的狀態(tài)而是曲線狀，改變了電流線行進(jìn)的方向，也就是靠近地面部分的電流線密度增大，造成接地裝置不能夠充分分散電流，從而造成接地電阻的變大;而且靠近地表的土壤如果過于干燥的話，土壤電阻率也會隨之升高，而且因?yàn)橥寥喇?dāng)中含氧量過多也會在一定程度上造成接地裝置的腐蝕，從而造成接地電阻升高;在輸電線路施工過程中如果沒有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接地回填土的話，特別是在巖石地段進(jìn)行施工時，因?yàn)椴槐阃诰驅(qū)е乱恍┦┕と藛T直接將挖出來的碎石填補(bǔ)回去，但是又沒有夯實(shí)碎石，不但加大了接地裝置和土壤之間的接觸電阻阻值，而且一旦遭受雨水沖刷就會造成水土流失，甚至?xí)斐山拥匮b置暴露在地面。

（三）降阻劑使用不當(dāng)

降阻劑在山區(qū)和地下有巖石的地區(qū)使用效果比較明顯。在輸電線路設(shè)計(jì)和施工之前需要全方位掌握接地具體情況，并且明確線路接地所需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，從而保證根據(jù)施工具體條件選擇合適的降阻劑。但是在實(shí)際施工過程中，存在著施工人員沒有完全了解施工的具體情況，隨便選擇降阻劑的類型的情況。盡管可以在短期內(nèi)有效降阻，但是一旦發(fā)生降水，化學(xué)降阻劑就會隨著雨水流失，并且造成接地裝置的腐蝕。尤其是在雨水頻發(fā)的季節(jié)，長時間使用降阻劑不但沒有起到效果，相反還會造成接地電阻的反彈，影響接地裝置的正常使用。另外大部分降阻劑的腐蝕電位比土壤高，所以在使用的過程中需要降接地裝置均勻的包裹在降阻劑里面，絕對不能出現(xiàn)接地裝置外露和脫節(jié)現(xiàn)象，以免造成電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。

（四）桿塔接地裝置設(shè)計(jì)不合理

在土壤電阻高的山區(qū)，一些桿塔接地裝置的設(shè)計(jì)不太合理，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先接地裝置的類型選擇不合適，接地體的面積達(dá)不到要求;在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)過程中沒有現(xiàn)場勘查桿塔所處的環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)等，沒有根據(jù)具體情況給出具有針對性的設(shè)計(jì)圖紙，過于隨意的設(shè)計(jì)勢必會造成施工結(jié)果與設(shè)計(jì)的預(yù)想不符。其次選擇的接地裝置不耐腐蝕，接地極的布置不符合要求，造成彼此之間存在屏蔽作用。施工設(shè)計(jì)計(jì)算過于簡化，沒有考慮裕度接地電阻設(shè)計(jì)，粗略的計(jì)算沒有考慮不同的情況，造成計(jì)算結(jié)果和實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。

三、降低接地電阻的主要方法

（一）改良土質(zhì)條件

在降低土壤電阻過程中常用的措施便是改良土壤，主要是利用替換土壤或者將工業(yè)鹽水添加到土壤當(dāng)中來進(jìn)一步加強(qiáng)土壤導(dǎo)電性。但是這兩種方法都存在一定的弊端，替換土壤會加大運(yùn)輸和施工的費(fèi)用，降低經(jīng)濟(jì)效益;添加工業(yè)鹽水的保持時間較短，而且可能會影響接地裝置的使用時間，所以在設(shè)計(jì)施工過程中需要根據(jù)實(shí)際情況謹(jǐn)慎選擇。

（二）深埋接地極

如果地下較深處土壤的電阻阻值不高，可以采用深埋接地極的方式環(huán)節(jié)，在選擇埋設(shè)地點(diǎn)的時候需要注意以下幾點(diǎn)：盡量選擇具有豐富地下水或者地下水位較高的地方;桿塔附近如果有金屬礦體的話，可以將接地裝置直接安插在礦體上面，利用礦體來進(jìn)一步擴(kuò)大或延長人工接地裝置的尺寸;可以尋找山巖的裂縫將其插入接地極之后在導(dǎo)入降阻劑;如果輸電線路在凍土區(qū)，需要在凍土層以下的位置埋藏接地裝置。

（三）科學(xué)設(shè)計(jì)

架空輸電線路建設(shè)過程中，桿塔自身的接地情況與線路的防雷效果有著直接聯(lián)系，需要加以關(guān)注。為了盡可能降低輸電線路遭受雷擊的頻率，要求在設(shè)計(jì)桿塔接地時做好周邊環(huán)境以及氣候的調(diào)查研究工作，確定雷電頻發(fā)地區(qū)以及發(fā)生的頻率，從而合理布置輸電線路的桿塔位置。而且還需要測量分析桿塔所在區(qū)域的土壤電阻率，得到精準(zhǔn)的數(shù)值以便于為桿塔接地?cái)?shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)參考。

結(jié)束語

總而言之，輸電線路當(dāng)中桿塔接地降阻處理影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，不論時負(fù)責(zé)接地設(shè)計(jì)的技術(shù)人員、建設(shè)施工操作人員、監(jiān)督人員還是業(yè)主本身，在輸電線路施工過程中都需要想盡一切辦法降低接地電阻。在這個過程中需要勘察現(xiàn)場的地質(zhì)條件、土壤電阻率等，從而采取有效措施，實(shí)現(xiàn)接地降阻，保證供電安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓偉鋒.輸電線路灌注樁基礎(chǔ)自然接地電阻計(jì)算方法[J].電力科學(xué)與工程，2020，36（05）：75-78.

[2]胡金殿，王恒康，趙宇欣，徐敏杰.輸電線路桿塔接地電阻對線路反擊跳閘率影響研究[J].四川電力技術(shù)，2019，42（06）：14-18.