（中国南方电网超高压输电公司广州局 广东广州 510405）
摘要：输电线路杆塔的可靠接地对确保电力系统安全稳定运行具有十分重要的作用。由雷击引起线路故障跳闸数约占线路每年故障总数的50%以上，对整个电网的安全运行与供电可靠性造成极大的影响。因此，电网应坚持“安全第一、预防为主、团结协作、科学应对”的方针，以提高输电线路防雷性能为首要任务，科学合理地开展线路防雷改造工作，包括对线路接地排查和整治，最大程度地降低雷电对杆塔的威胁。
关键词：500kV架空输电线路；杆塔接地；电阻整治
引言
接地装置是输电线路防雷保护的主要措施之一，其设计、施工及运行各个环节的工作质量均直接关系到杆塔耐雷水平的高低和整条线路的安全运行。因此，需要高度重视输电线路的杆塔接地，对设计、施工、运行等各个环节加强监督和管控，同时积极采用新技术、新材料、新工艺，在控制造价的前提下，推广接地模块、阴极保护接地等新型装置。力争通过各部门、各单位的共同努力，切实保证接地装置的使用效能，为架空输电线路的安全运行做出贡献。
1杆塔接地电阻偏高原因分析
1.1土壤电阻率影响因素
自身土壤电阻率高主要是因为自然环境土壤的组成的原因，土壤电阻率的大小很大程度上由组成土壤的成分、含水量、温度以及土壤的致密程度(压强)决定。在砂混合的黏土中，当其中的水分从水到冰变化时，电阻率在0°时会出现一个突然的上升，当温度再降低时，土壤电阻率将出现明显的增大。相反，从0°上升时电阻率将平稳下降。砂质土壤和黏土相比，砂层中单个空隙较大，但是总的空隙数不如黏土的多，而且黏土的透水性能较差，水不易流动，因而沉积较多的盐水化合物，因此黏土的土壤电阻率较低。而对于气压，当土壤的含水量、温度一定，气压增大10倍时，电阻率会降低到原来的65%。例如，北方的冻土土壤电阻率的变化范围为500～15000Ω•m。同时，土壤电阻率的大小还与其土壤中的含水量相关，在南方10m深以上的砂质板岩的土壤电阻率高达4000Ω•m，10m以下的由于其土壤中受到地下水的浸入，则逐渐降低到900Ω•m。
1.2地理区域的限制
某些特殊区域由于自然环境恶劣，土壤电阻率较高，导致接地电阻值增大。例如在山西的黄土土质区，由于常年缺水，土壤保水性能较差，导致土壤导电性能差，土壤电阻率高。对于东北的冻土土质，由于土壤温度较低，且在接地体进行铺设时不易深挖，不能深埋接地体，致使土壤电阻率较高。而对于南方某些山区地带，多为岩石，少土壤。且多为雷电多发区域，很难进行接地优化。
1.3缺少定期的维护
对于大部分杆塔的接地来说主要采用2种形式的接地:通过自然接地体接地和通过人工接地体接地。自然接地体主要是指铁塔的杆塔通过铁塔自身进行接地，人工接地体是指通过架设接地引下线再人工铺设接地体进行接地。对于2种形式的接地，由于长时间的雨水(带酸性)冲刷以及日光照射，导致其地表以上的铁塔或者是人工接地体的发生腐蚀，而对于地表以下铺设的接地体，在某些特殊区域，由于难以铺设导致铺设深度不够，同时，由于土壤中含有部分盐分，随着酸性雨水的侵入形成电离回路，加速腐蚀的发生。而对地表以上的腐蚀由于杆塔处于山区顶端，巡线检查的周期比较长，发生腐蚀后很难发现。对于地表以下的部分由于处于地下，只有深挖才能发现其是否发生腐蚀，一般的采用三级法测接地电阻只能发现整个接地系统的问题，很难发现接地体的局部腐蚀情况。
2500kV架空输电线路杆塔接地电阻整治
2.1做好杆塔接地设计
(1)在线路可行性研究、初步设计选线阶段，设计单位水文气象专业人员要到线路所在地区气象台(站)调查线路沿线雷电活动情况及附近已投运输电线路运行情况，在线路路径选择时尽量避开雷电活动频繁地段，合理确定路径方案。(2)线路施工图终勘定位阶段，测量专业需对杆塔逐基实测土壤电阻率，为合理设计杆塔接地装置提供准确资料。线路电气专业需结合电网最大运行方式下的接地短路电流计算设计，并根据土壤电阻率数据仔细校核接地装置的接地效能与稳定性，确定最适合现场情况的接地形式。
(2)在已运行行的线路中接地电阻检测结果超标50%且经评估杆塔接地网明显出现异常的（如：射线断裂、被盗等）原则上应在二个月内完成改造；其余不合格的杆塔地网可结合修理项目，在次年雷雨季节（一般为4～9月）来临之前完成改造，特此申报修理项目进行改造。接地电阻超标在天气情况变化及其恶劣的条件下运行，锈蚀电阻将有进一步扩大的可能。
2.2施工材料的计算
新增加射线部分水平接地电阻计算如下：
材料：主引线，围框钢筋，接地模块,1.5m纵向钢钎。工具：电阻摇表、电焊机、发电机、铁锹、羊镐、撬棍、扳手、柴刀、铁凿等。主引线材料可分为：①直径12mm镀锌圆钢；（适用于土壤电阻率小的杆塔）。②直径12mm锌包圆钢；（适用于土壤腐蚀速率大的杆塔）。③6*60镀锌扁钢。（适用于土壤电阻率小的杆塔）。
2.3施工方法
①测量原接地电阻值，做好记录。②在距离塔基1m处围着塔基四周挖出4条槽沟（围框大小视塔基根开作实调整），然后再根据地型向两端开挖长20m（根据图纸要求）的槽沟，要求槽沟宽0.5m，深0.8m。③完成槽沟挖好后，在每条开挖好的槽沟内水平放置两根接地线。铺设好的新线尾部必须折弯镶进地下，使其不能翘起。④在两条接地线之间每间隔5m用钢筋连接并用电焊焊牢，其间隔处垂直方向向下打1.5m铁桩，铁桩采用直径20mm的螺纹钢。⑤焊接要求焊接长度大于0.12m，然后对焊接处进行防腐处理。⑥在每条接地钢筋的末端焊上接地模块。⑦回填：完成以上工作后，用泥土将槽沟覆盖并踩实，填埋泥土量要高于地平面10cm并踩实。⑧对新接地线进行电阻测量，并记录。⑨如有垒砌的槽沟，要在槽沟两侧开挖分洪沟，以防止雨水冲毁；用泥土填埋的槽沟要在表面种上容易成活的青草，并用石块压上，以防止填埋的泥土因雨水、大风等流失。⑩每基铁塔要做好施工记录，施工记录应包括施工日期、施工内容、改造的电阻值等。
2.4加强工程施工管理与日常运行维护
(1)施工单位要严格按照设计图纸进行施工，从材料的选择、接地装置的布置，到接头的焊接质量、回填土等每一个环节都要严格把关，做好旁站记录，保证施工质量。同时加强工程监理，对施工全过程实施无遗漏监督。隐蔽工程埋设前后均需拍照留底。(2)运行维护部门要定期对杆塔接地装置进行巡视检查，加强运行维护，及时进行消缺处理。定期进行杆塔接地电阻的测量，对不满足设计要求接地电阻值的接地装置要及时进行维护和改造，保证输电线路杆塔的接地装置处于良好的运行状态。
结束语
降低杆塔冲击接地阻抗是提高输电线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的重要措施之一。目前采用的工频接地电阻乘以冲击系数得到冲击接地阻抗的方法与实际工况存在差异， 随着接地体尺寸、埋设方式、土壤分布和雷电流参数变化， 这种差异越来越大， 因此研究杆塔接地体在雷电流下的冲击特性具有重要的意义。本文主要就500kV架空输电线路杆塔接地电阻整治技术进行了分析。
参考文献：
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[5]连晓新.架空输电线路差异化防雷技术研究[D].华北电力大学,2016.
论文作者:刘德友
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
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