降低35kV山区线路杆塔接地电阻方法的探讨论文_张志伟

降低35kV山区线路杆塔接地电阻方法的探讨论文_张志伟

(中铁三局集团电务工程有限公司)

摘要:输电线路杆塔的接地网对输电线路的防雷至关重要,尤其是对山区35kV输电线路的耐雷水平有着较大的影响,一般情况下,山区地形地势比较复杂,交通不便,而且杆塔接地电阻普遍偏高,电压等级偏低,这就对杆塔的接地网施工提出了严峻考验。文章从实际出发,对降低35kV山区线路杆塔接地电阻方法进行深入探讨与研究。

关键词:35kV山区线路;杆塔接地;电阻方法;探讨

引言

在35kV山区电力线路施工方面,输电线路杆塔接地是非常重要的内容,直接影响着整个电力系统运行的安全性与稳定性。当发生恶劣天气,比如暴雨、雷电等对塔顶与避雷线进行雷击的时候,雷电流不会直接穿过建筑物,而是通过杆塔接地装置将雷电流导向大地中,进而不会对建筑物或居住者造成伤害,相反,如果杆塔接地电阻比较高时,会导致雷电流出现较高的反击电压,从而引发一系列事故。对实际线路的故障进行分析,可以知道杆塔接地电阻过高会导致一系列的事故,因此,降低杆塔接地电阻是有效提升线路耐雷水平的重要方法。

一、35kV山区线路杆塔接地电阻过高的原因分析

(一)相关设计不合理

山区地形地势比较复杂,交通不便,给电力线路施工造成了一定困难,尤其对杆塔接地装置的设计提出了挑战。山区土壤的电阻率很容易根据天气情况发生变化,因此在进行杆塔接地时需要对地理环境、天气条件以及周围情况进行实地考察与深入分析,认真测量与勘察每个杆塔,并根据每个杆塔的具体情况,保证设计出来的接地装置与现场实际情况相符合,这些都需要花费相关工作人员与设计人员大量的精力与时间,其工作量非常庞大,工作任务艰巨。

在实际工作中,大部分设计人员为了减轻工作量,经常抱着敷衍侥幸的心理,并没有对每个杆塔的土壤电阻率进行测量与勘察,这就导致了所使用的土壤电阻率与实际情况存在较大差异,同时,设计人员也没有根据地势情况对杆塔接地装置进行合理设计,进而导致杆塔的接地电阻出现过高的现象。

(二)施工达不到相应要求

山区电力施工难度大,杆塔接地工程是一项极其复杂又漫长的工作,并具有一定的隐蔽性,如果监理人员监督不到位,施工人员再不认真工作,不按照设计图纸来进行施工,势必会导致接地体的长度、所埋的深度以及焊接方式与相应要求不符合,尤其是一些细致又复杂的施工环节,施工人员经常抱着不负责、敷衍的态度来工作,在施工完线路之后,会导致很多杆塔接地电阻严重超标。如果遇到雷雨天气,就无法使得雷电流导入地下,进而对建筑物以及人们生命财产安全造成严重威胁。此外,在工程竣工之后,验收相关人员如果不对每个杆塔进行全面严格测试,就无法得知施工是否达到相应标准,存在着较大安全隐患。

(三)接地网受到腐蚀

受到环境等多方面因素影响,加上接地网又常年埋在地下,很容易发生腐蚀现象,接地网一旦被严重腐蚀,就会造成接地电阻增大,会导致很多杆塔接地电阻严重超标,接地电阻严重超标的杆塔如果遇到雷雨天气,就无法使得雷电流导入地下,进而对建筑物以及人们生命财产安全造成严重威胁。特别是埋设在酸碱性比较强的土壤中,接地网会受到更严重的腐蚀。

二、降低35kV山区线路杆塔接地电阻的相应措施分析

(一)防止杆塔接地电阻受到腐蚀

降低35kV山区线路杆塔接地电阻的前提是保证每项施工环节都可以顺利进行,线路杆塔接地电阻施工的每个环节都直接影响着电力运行系统的稳定性与安全性,因此,必须保证接地电阻网不被腐蚀。首先,在接地电阻网埋设操作过程中,由于土壤中蕴含着大量杂质与化合物,会导致浓差电势的产生,进而增加接地网腐蚀速度,从而影响整个电力系统运行的效率。因此,为了降低接地电阻,保护电力系统运行的稳定性与安全性,应该对接地电阻网的埋设深度进行适当扩展,最好将接地电阻网埋设深度控制在0.8米以上,因为深层土壤中不会蕴含着大量杂质与化合物,从而减少对接地电阻网的腐蚀性。

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(二) 接地体的截面积进行适当的调整

从接地体的角度上来说,对于我国而言,现阶段35kV输电线路杆塔接地改造过程当中,有关接地体截面积的计算是至关重要的。实际工作当中,应当严格参照电力设备接地技术设计技术规程中的相关要求开展。

具体的计算公式为: 接地体截面积数值(单位:mm2)≥流经接地体所对应的短路电流稳定数值(单位:A)/接地材料所对应热稳定系数[趋肤效应系数(单位:系数)・短路电流所对应等效持续时间(单位:s)]-1。

在此基础之上,针对土壤电阻率相对较高的地区而言,需要将接地体的截面积进行适当的调整,同时还需要通过增设垂直接地体的方式,提高此区域内输电线路杆塔的泄流能力,确保整个35kV输电线路运行的可靠性与安全性。

(三)在接地体周围使用降阻剂

降阻剂的电阻率一般都小于5Ω•m,把降阻剂包在接地体周围,相当于增加了接地体的尺寸,降低了与周围大地介质之间接触电阻的作用,从而可以达到降低电阻的目的。

降阻剂且具有吸潮性,可以保持接地体附近土壤的潮湿性,同时,降阻剂浆液会在土壤一定范围内渗透,并向外扩散,使渗透区域土壤电阻率达到降低的目的。降阻剂的使用应对接地极无腐蚀作用,在埋地的金属腐蚀试验中表面平均腐蚀率不应超过0.05mm/年,降阻剂应呈现弱碱性,降阻剂要24小时内完全凝固,固态降阻剂可以成为金属电极的固体保护层,不会随地下水流失或腐蚀。

在山区线路杆塔接地施工中,降阻剂的使用可以有效地将其渗透到土壤和砂石之间的缝隙中,凝固后将山石之间的空间填实,将原本互相之间没有连接的岩石连接,形成一片有效区域,降低电阻,增大泄流面积,有利于雷电流的泄放。

结束语

综上所述,输电线路杆塔的接地可以有效保障电力系统运行的可靠性与安全性,输电线路杆塔的接地网对输电线路的防雷有着至关重要的影响,尤其是对山区35kV输电线路的耐雷水平有着较大影响。此外,在接地电阻网焊接过程中,相关施工人员要严格依照要求与标准操作,同时,保证每一项施工环节都符合相应设计标准,保证接地电阻网焊接长度与相关要求相符合,杜绝出现点焊等方面问题,如果出现点焊,就会增加电阻,在遇到雷雨天气,杆塔接地电阻就无法将电流导向大地。我们通过对山区输电线路杆塔的接地电阻进行考察与深入分析,发现存在着设计不合理、施工不达标等多方面问题,严重影响输电线路运行质量与效率,导致一系列雷击等安全事故发生,同时对整个电力系统运行的安全性与稳定性造成严重影响。所以,文章对35kV山区线路杆塔接地方面存在的问题进行探讨,并提出相应的解决措施,希望可以对相关工作人员提供帮助。

参考文献

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论文作者:张志伟

论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/30

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