摘要：电力是我们生活生产的基础，随着社会经济的不断发展，人们对电力的需求也越来越大，为了满足人们生产生活的需要，近几年来对电力建设的投入越来越大，其中大部分是对500kV及以上电压等级的输电线路的建设。500kV属于超高压，由于它的特殊性，运维要求较高，所以输电线路运维中杆塔接地的状态是十分重要的，因为一旦出现故障，会直接影响到电力供应，降低供电可靠性。为此本文对500kV输电线路杆塔接地状态和其运行维护进行分析，希望对电力事业的稳定发展起到一定的作用。
关键词：接地装置、电阻、输电线路
引言
随着我国的经济迅速发展，对电力能源的需求也越来越大，为此国家实行西电东送战略，来促进东西部的共同发展，随之发展的还有输电线路的建设水平，所以500kV 架空输电线路也得到了更加广泛的应用。
500kV架空输电线路，最常遇到的问题就是雷电的破坏，而输电线路的杆塔接地是线路防雷的主要措施之一，也是目前最有效的措施之一。因此输电线路杆塔接地的状态就显得至关重要，而接地的状态主要是取决于接地装置的连接方式和输电线路杆塔的接地电阻。目前输电线路的杆塔接地装置主要是由接地的引下线和接地体构成的，这样能让输电线路能够有一定的避雷能力，而且要注意的是接地的电阻能力与耐雷的能力成反比。
1、500kV输电线路杆塔接地状态
目前500kV输电线路杆接地主要采用将方环和射线埋于地下的方式，虽然理论上能够满足接地电阻的要求，但是实际的操作中还是有很多的问题：第一接线的装置主要是采用焊接连接法，这样的连接方式在现场施工中，比较困难，焊接点还容易出现断裂，一旦出现断裂是非常不容易进行修复的；第二接地线路占地面积特别大，运维人员进行日常检查的时候工作量特别的大，而且偷盗的情况经常发生，直接增加了运维成本和防雷隐患。所以需求一种新的杆塔接地装置和降低杆塔接地电阻就显得尤为重要。
2、输电线路塔杆接地装置施工分析
目前接地装置的施工主要采取的是焊接的连接方式，而这种连接的方式是需要施工现场环境必须要干净清洁，不同接地材质进行焊接时也需要确定好搭接的长度；焊接完成后还要确定焊接处是否存在着气孔、裂缝等，如果有则需要及时进行清理，来保证整个焊接点的稳定性；在焊接完成后，还需要对焊接点进行防腐处理。除现场环境要求高之外，接地装置的焊接方式还存在其他的弊端：例如接地引出线长度难于控制、焊接点易腐蚀断裂等，这些方面都需要投入大量的劳动力。
3、500kV输电线路杆塔接地电阻超标的原因
在现实情况中输电线路杆塔接地电阻受到很多方面的影响：
3.1勘察设计和客观原因
（1）地形、地质复杂、条件差。复杂地形和地质条件差的地段通常土层覆盖较少，有的地段甚至没有土层，比如部分输电线路杆塔地段，为了保证岩石的整体性，杆塔地段基础都是岩锚基础，且大部分都是岩石。（2）土壤电阻率较高。在一些山区等区域的土壤电阻率通常较高，根据有关统计了解到，对于山区段，土壤电阻率一般都在 1000Ω·m 以上，部分山区地段土壤电阻率甚至达到了8000Ω·m。（3）土壤水分含量过低或无水。我国地域辽阔，含水量丰富，但是水域分布不均匀，在我国北方地区大部分是缺水重灾区，土壤水含量较低，导电性比较差。比如内蒙古 500kV 乌审旗输电线路工程，经过的毛乌素沙漠土壤电阻率大概为 4000Ω·m。还有由于复杂的地形和地质条件，在设计之初异常辛苦，因为要保证设计的准确度和合理性，设计人员需要在现场进行实际测量，工作量和工作强度非常大，很容易出现设计人员直接套用之前的实际图纸和以经验取平均值的做法，这都会与实际情况产生较大的误差。
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3.2施工过程中产生的问题
接地工程的现场监督非常难，不仅仅是因为它是一种隐蔽的工程，更是因为很多施工单位对整个工程缺乏认识，而且施工过程中的转包现象也很常见，所以整个工程完成后，出现现场和设计要求不一致的比率很高。由于我国地形复杂，一条输电线路可能会穿过很多地形，例如施工在山区的杆塔，整个施工可能就不会按照设计上的路线进行施工，这种行为很容易出现接地射线埋深不够或者是回填土不密实等问题，而这样情况下，接地体很容易接触到外界的水和空气，加快腐蚀的速度，不仅电阻会变高，严重的时候会失去原有的作用和功能。
3.3运行过程中产生的原因
施工完成后的运行是前期综合的反应，使用后杆塔接地电阻会增加这是正常的情况，但是也会受到地形、地质和气候条件的综合影响，会导致接地装置的锈腐、回填土质破坏、接地射线的腐蚀等，这些都会导致接地电阻超标。
4、输电线路杆塔的运维方法
4.1注重设计的合理性和施工方法及监督
从设计前期就要避免问题的产生：加大勘测，选择合适的设计路线；注重实际情况，注重新旧情况的结合从源头上避免了较大误差的产生。在施工过程中进行分段、分部验收，设计监督部门，抓好监督工作，避免验收结果与设计需求相差很大。采用新的施工方式——深埋式接地极，这种方式节省了施工的成本，还可以降低接地的电阻。由于是深埋式的接地极，可以有效地减少雷电的伤害，延长使用的年限，也可以改善因为地质条件引起的电阻的增加。
4.2采用新技术新材料
输电线路杆塔接地装置之前采用焊接的工艺，而焊接的工艺已经属于弊大于利的工艺，现在通过科学实验接地装置的液压连接技术更优于焊接连接，不仅操作简单，省时省力，对于施工现场要求也比较低，这样就能更大的提高工作的效率。采用液压技术后，在施工现场也很容易控制接地装置的零件尺寸，只需要根据现场进行合理的剪切和压接就可以，这样就可以提高接地引线的准确度。而对于如果出现引线连接困难或者接地装置断裂的情况，液压技术则可以直接现场进行液压，直接处理操作简单。
降低接地电阻除了上文提到几个方法以外，还是需要从材料出发，目前新型大导电材料有很多，其中纳米材料的性质最为稳定，它对金属有很好的防腐和耐磨作用，不仅导电性能优良，而且接触后产生的电阻小，也降低了接头处的发热，从而降低了检修的次数以及电能的消耗，增加了电能的使用效率，延长了使用的年限。
4.3合理进行降阻
地质复杂的地区，尤其是针对岩石作为基础的地域，要根据地质土壤的不同合理的进行降阻，针对周围环境是低电阻率的土壤，可以通过接地线的方式进行降阻，也可以根据实际条件使用降阻剂。当地质是土石地区，这时是电阻率较高的土壤，可以进行换土来进行降阻，那么就需要把施工槽的面积增大，把高电阻率的土壤换成低电阻率的土壤，让土壤与接地体之间充分的接触，通过这个方法进行降阻。
5、结束语
接地装置对于500kV输电线路的安全有着很重要的作用，这就需要保证选择、安装接地装置的高效性，所以如何保证接地装置的稳定性，如何将接地装置的电阻值控制在一个合理的范围以及提高输电线路的耐雷能力，避免雷电对输电线路的破坏，这些是需要去解决的根本问题，解决这些问题才能保证电力更加稳定高效的供应。
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论文作者:秦泽
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
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