龚敏鸣（武汉华源电力集团有限公司设计院，湖北武汉430000）

基于高压架空线路杆塔接地降阻对策

龚敏鸣（武汉华源电力集团有限公司设计院，湖北武汉430000）

高压架空线路杆塔是电力网络中重要的保护和支撑的部分，直接影响电力的正常稳定运输和电网运行的安全，高压架空线路杆塔经常因为高程和突兀的因素引发雷击的危害，预防高压架空线路杆塔遭受雷击的直接有效的方法就是减弱杆塔的接地电阻。本论文以高压架空线路杆塔的维护与建设工作实际为依据，全方位研究了造成高压架空线路杆塔产生接地电阻偏大的因素，提出了降低高压架空线路杆塔接地阻值的对策，供给行业专业人员与施工人员作为参考。

架空线路；杆塔接地；降阻对策

引言

高压架空线路作为现代化大容量电网的重要线路形式，为了预防高压架空线路出现安全问题，大部分都会对高压架空线路实行加高处理，借助杆塔完成对高压架空线路的帮助，这就提高了杆塔受到雷击的风险。一旦高压架空线路杆塔受到施工、运行、系统、环境各个方面的干扰，就很容易造成杆塔接地阻值超出设定范围，从而增加了被雷击中因而被毁损的几率，不仅导致线路杆塔的安全隐患，并且会威胁线路塔杆的安全稳定运行。目前应当从杆塔的建设、平时的检测与运作维护、接地装置的检测与重组、有目的地从采用降阻剂等方面着手，通过多种办法掌控和减弱线路杆塔接地的阻值，从而提高线路杆塔的稳定安全运行，进一步保证线路塔杆的稳定与功能。

1 高压架空线路杆塔接地电阻偏高的原因

1.1 地质方面的因素

地质、地势情况复杂多样，尤其是山区土壤电阻率偏高导致杆塔接地阻值偏高。根据调查显示，北方山区的土壤电阻率大约在1300～3000Ωm，南方山区的土壤电阻率部分甚至能够达到5000～10000Ωm，并且有些山区土层比较薄甚至就没有土壤，基本上都是岩石。此外北方土壤气候干燥，但是土地导电基本上都是通过离子导电，但是各类无机盐类只能在有水的条件下，才会离解为导电的金属离子，因此干燥的土质的导电性能是非常弱的，这是山区或者北方干燥地区线路杆塔接地电阻偏高的重要因素。

1.2 设计和施工方面的因素

设计方面的因素：因为山区的地形较为复杂，土壤不均匀分布，土壤电阻阻值波动大，所以设计线路杆塔接地时必须要认真仔细地进行实地勘探，根据实际状况进行具体设计。实际调查时发现在设计方面经常存在的一些问题：有些技术人员设计时不到现场进行实际土壤电阻率检测，没有到现场进行地势、地形和地质勘测，依据实际情况做出符合现场情况的设计，只是对大范围的土壤取平均电阻率；或者根据典型的设计图纸，不进行接地电阻的计算，造成设计与现场实际情况不符合，都会导致接地阻值偏高。施工方面的因素：因为接地工程是隐蔽工程，施工时如果未严格的按照图纸施工（例如接地体的长度、焊接及埋深等不符合要求），并且工程技术监管不全面。导致线路施工后，造成大量杆塔接地电阻超标。工程完工验收时不认真按照标准要求实行验收、测试，这样，隐患就会一直存在，一直到线路投入运营。

1.3 维护方面的因素

维护是保证高压架空线路杆塔接地电阻得到有效控制的重要方法，部分高压架空线路杆塔工程在初期建设的时候电阻值都符合设计规范，但是随着时间的推移会发生接地阻值的进行性增大，如：接地体附近土质有腐蚀性，在长时间的腐蚀和风化的影响下，接地体发生电化学现象，发生腐蚀、断裂等情况，造成高压架空线路杆塔接地阻值超出范围。水土流失也是发生接地电阻值偏大的重要因素，由于高压架空线路杆塔施工影响了地形，在雨水冲洗和长时间浸泡的条件下接地体发生断裂和暴露，丧失和大地全方位接触的能力，从而发生电阻值增大的情况，如若不进行有效的维护，就会加大被雷击的风险。另外，外部力量会引发高压架空线路杆塔下接地体、引线的损坏，产生防雷系统上的漏洞，如若通过维护工作不能加以修复，将无法避免高压架空线路杆塔的雷击问题的发生。

2 降低高压架空线路杆塔接地电阻的对策

2.1 做好高压架空线路杆塔水平接地体的工作

为了能够减弱冲击接地电阻阻值，就不能像变电所、发电厂那样降低工频接地电阻，而是要严格要求接地体的长度，这主要是因为如果水平接地体过长容易受电感的影响，将无法降低冲击接地电阻。针对水平接地体应该依据现场的实际地势、地形、沿线路杆塔四周向外发射水平射线为主，要充分利用现场地质和地形，例如岩石裂缝等根据采用降阻剂实行降阻操作。为避免雨水冲洗，水平接地体要尽量地顺着等高线布置，并综合防水墙实行保护。水平接地体的埋藏深度要尽量符合0.8m以下，在北方需要埋到冻土层下面。

2.2 完成好高压架空线路杆塔垂直接地体的工作

垂直接地体是线路杆塔接地的经常用到的方法，但是那些位于山区的线路由于石头较多，尤其是位于岩石地带的线路杆塔，垂直接地极的施工是非常困难的，这时可根据岩石裂缝采用垂直接地极。如果遇到地下有金属矿，或者地下有低电阻率的地质结构时可以使用竖井式接地降阻的方法。但是如果地下不存在较低电阻率的地质结构，这时采用竖井法降阻就是不划算的。并且雷电流属于高频电流很强的趋肤性是其特性，雷电流一般情况下沿表层土壤散流，而深层土壤并不散流。因此在一般的地质结构采用深井式接地极，对减弱冲击接地电阻的能力不明显。因此对线路杆塔接地的接地体应该主要是水平接地体，把垂直接地体作为辅助，其长度在1.5～2m范围内，大多数设定在水平接地体的顶端，或者是其中部易于打入的部位。

2.3 正确使用土壤降阻剂

很多的项目实例表明，采取降阻剂对降低阻值的效果是非常明显的。由于杆塔接地是中小型接地设备、这样土壤降阻剂的降阻能力能得到有效发挥。但是在实际的工程中也出现很多不好的情况，主要包括：①降阻剂稳定性的因素，部分降阻剂，尤其是部分化学类的降阻剂，即使在短时间内具备良好的降阻结果，但是由于性能不稳定，伴随降阻剂的侵入、扩散，尤其是伴随雨水的流走其效果大打折扣；②降阻剂腐蚀性的因素，部分降阻剂的腐蚀性非常强，能够腐蚀钢接地体；③降阻效果的因素，其降阻结果主要是根据降阻剂本身的电阻率、扩散和渗透作用来决定的。因此在选择降阻剂的时候，一定要选择降阻性能高，对钢接地体腐蚀低，性能较为稳定、寿命比较长、保水性能好，不容易随水土流失的降阻剂。

不管什么类型的降阻剂的降阻效果都是根据一定的设计和施工表现出来的。降阻剂及水平接地体要埋设在冻土层以下，埋深最好能达到0.6m以下，回填土要使用细土，并且分层夯实，不能用碎石和砂子回填。由于降阻剂大多数都具有比土壤高的腐蚀电位，因此对所有的接地体都应该均匀的放在降阻剂中间，不允许其存在脱节，或者接地体暴露在外的情况，由于这样会导致腐蚀电位差不一样，引发电化学腐蚀，这些都已经被大量的工程实践所证实。

2.4 增强高压架空线路杆塔的施工监管

对新建线路杆塔最好在杆塔初期和拉线基施工时坑底铺设降阻剂和接地体进行降阻，这样可以达到事半功倍的结果。对改造降阻工程要依据现场有利的地势、地质做符合现场实际情况的设计，根据要求进行垂直接地和水平接地体的施工。尤其要注意水平接地体的埋深，而且焊接一定要符合要求。回填土一定要用细土，并且要分层夯实，对接地引下线的各个连接处要做好防腐措施，对接地引下线与水平接地体相连的地方要刷防腐漆和沥清漆进行防腐操作。

2.5 增强线路杆塔的运行与维护

在对线路杆塔进行维护时，应该定期对接地装置进行检查和维护，例如按时对接地引下线实行防腐处理，定时检测杆塔接地电阻和回路电阻的阻值，按时检测接地体是否有冲刷和外力破坏等现象。

3 结语

增强防雷能力是高压架空线路杆塔稳定安全的有力保证，保证防止雷击的能力的重要措施就是掌控杆塔接地电阻的效果。需要在杆塔的建造和维护中着重注意对接地阻值的掌控，用更改接地的方式、理化试剂处理、深埋杆塔接地体等形式，使杆塔接地阻值控制在合理的范围内，以科学设计、准确施工和用心维护作为主要方式，在保证高压架空线路杆塔防雷能力增强的同时，实现高压架空线路杆塔接地降阻。

[1]杨记明.高压架空线路杆塔接地降阻措施[J].城市建设理论研究，2015（03）：23～24.

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[3]李龙星.浅谈送电线路杆塔接地降阻的措施和方法[J].建筑工程技术与设计，2013（06）：78～79.

TM75

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2095-2066（2016）24-0075-02

2016-8-2

龚敏鸣（1963-），男，大专，主要从事高压电力线路设计工作。