摘要：输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行有重要的作用，降低杆塔接地电阻是提升线路安全，减少线路雷击跳闸率的主要措施。在现有的输电线路设置中，由于杆塔接地不良导致雷击的事件时有发生，因此降低电阻，改变装置的安装程序对提升线路的稳定性有重要的影响。文章将对输电杆塔接地技术及降组措施进行分析。
关键词：输电线路；杆塔接地；问题
一、引言
输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是接地体和接地引下线的总称，接地电阻是指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。其作用是确保雷电流可靠泄入大地，保护线路设备绝缘，减少线路雷击跳闸率，提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。对输电线路杆塔接地装置进行规范管理和维护，确保接地装置完整性是降低输电线路雷击跳闸率的有效措施，降低接地装置接地电阻是提高线路耐雷水平的主要措施。
输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是输电线路防雷的主要措施，其设计、施工及运行维护的好坏直接关系到输电线路杆塔耐雷水平的高低和输电线路的安全稳定运行，为此需要对杆塔接地装置的设计、施工和竣工验收开展全过程、全方位的技术监督，同时要加强运行维护管理，对存在缺陷或不合格的接地装置及时进行改造处理，直至满足相关要求。输电线路杆塔接地装置改造推荐采用增加垂直接地体、加长接地带、改变接地形式、换土或采用接地新技术（如接地模块、阴极保护阳极接地）等措施进行，原则上不使用化学降阻剂。对混凝土杆存在导通接触不良的情况，推荐采用混凝土杆外引接地，即利用一定截面的扁钢从架空地线悬挂点引至接地体进行接地。
二、现阶段输电线路杆塔接地情况
输电线路是电力系统的大动脉，它将巨大的电能输送到四面八方，是连接各个变电站、个重要用户的纽带。输电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。因此，输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位，是实现“强电强网”的需要，也是向工农业生产、广大人民生活提供不间断电力的需要。
1、架空输电线路地基基础工程现状
各个地区的地质条件相差很大，有黄土、沙漠、冻土、软土等多种状况，所采用的输电线路基础形式也较为多样。
（1）黄土地基使用的基础形式主要有刚性台阶式基础和插入式基础，部分软弱地基则主要采用钻孔灌注桩。
（2）沙漠地区地基抗剪强度低，比普通基础要多埋深1米。山区的岩石地基使用的基础形式主要有掏挖式基础等。
（3）冻土地基使用的基础形式主要是插入式基础和掏挖式基础。
（4）土质条件较好使用的基础形式主要有：嵌固式基础、锚杆式基础、插入式基础和掏挖式基础，同时还有灌注桩、挖孔桩、扩底桩等。
（5）软弱地基在进行输变电杆塔建造时，要对地基先进行处理，然后再建造杆塔基础。采用的基础形式有：灌注桩、大板式基础、螺旋锚式基础、挤密碎石桩和挤密砂桩。螺旋锚用钢量大，机具复杂。灌注桩造价高昂，且质量不易控制。
2、接地电阻与避雷线之间有着密不可分的联系：
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，同时还具有以下作用：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压；③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。因此，110kV输电线路宜沿全线架设地线，在年平均雷暴日数不超过15天的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设地线，无地线的输电线路，宜在变电站或发电厂的进线段架设1km~2km地线。220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线。同时，为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率。避雷线对边导线的保护角应做得小一些。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于单回路，330kV及以下线路的保护角不宜大于15°，500kV~750kV线路的保护角不宜大于10°；对于同塔双回或多回路，110kV线路的保护角不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角均不宜大于0°。 对重覆冰线路的保护角可适当加大。
为了起到保护作用，避雷线应在每基杆塔处接地。在双避雷线的超高压输电线路上，正常的工作电流将在每个档距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。为了减小这一损耗，同时为了把避雷线兼作通讯及继电保护的通道，可将避雷线经过一个小间隙对地（杆塔）绝缘起来。雷击时，间隙被击穿，使避雷线接地。
在现代高压及超高压线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时，可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率，以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，保障了另一回路的连续供电。
3 输电线路杆塔接地电阻系数偏高的原因
输电路线的雷击跳闸率和输电线电阻密切相关，由于输电线电阻偏高的地方地势比较高，因此地形较为复杂，交通不便，此类地段往往是雷电活动强烈的地区，因此在该地段进行进行降阻措施是摆在我们面前重要的问题。以下将对导致电阻系数过高的原因进行分析。
（1）客观条件原因
在地质环境和自然环境恶劣的前提下，构建输电线路杆塔接地装置是当前较为严峻的问题。尤其是在山区，土壤的电阻率较高，对杆塔接地的电阻影响大。其次由于地形复杂，地质条件差，土层太薄，导致土层的土少，山势过于陡峭，杆塔设置处岩石较多，给接地装置施工带来极大的困难。土壤是接地设置的主要媒介，北方的气候干旱，尤其是沙漠、戈壁滩地区，土壤过于干躁不容易导电，因此导致北方干旱、沙漠等地区接地电阻偏高。
（2）主观设计原因
在山区较为复杂的地段，由于自然地质原因的影响，土壤不均匀，电阻率变化大。为了将电阻大小控制在合理范围内，需要对各个阶段的电阻进行仔细的勘察，根据杆塔的地形、周围地势设计出切合实际的接地装置。由于该体系是个复杂的检测过程，因此在设计中容易出现检测误差，土壤电阻率的取值差距大，没有根据杆塔的地形和地势情况合理设计杆塔的位置，经常套用类似的图纸或典型的设计，导致设计的图纸和现场情况存在很大的差距，造成杆塔接地电阻偏高。
三、降低输电线路杆塔接地电阻的有效措施
为了解决当前输电线路杆塔接地电阻过高的现状，需要对导致电阻率过高的原因进行分析，对现场设置进行分析，认真勘察测量，进行严格的数据计算，确定合理的措施。以下将对如何降低电阻率进行分析。
（1）保证勘探的严谨性
勘察是安装过程中的首要环节，只有保证勘察数据的可靠性，才能继续进行设置工作。在勘察过程中要对周围环境进行仔细的检查，测量杆塔周围土壤电阻率及其分布情况，找出可以利用的地质结构，在调查过程中经过每个地段的雷电基本活动情况和活动的规律，采取适当的防雷措施，符合对杆塔接地电阻的要求[3]。
（2）确定电流的最大通过率
为了保证电网体系的持续性，需要对电网能通过的电流和使用寿命进行分析，在实践中核实接地装置，确定电流的最大通过率。同时调查线路杆塔经过地段土壤的酸碱度及其在运行中确定装置的热稳定性。
三、结束语
输电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之有效运行。近年来，对输电线路工程的质量要求比过去更加严格、规范，不管是设计者还是施工者要解决“西电东送”工程中出现的一系列地基基础工程关键科学技术问题，进行地基处理、岩土边坡加固、岩土工程环境保护等设计方法、施工技术等关键控制技术的探索与创新，研究开发出安全、经济、实用的科技成果为工程建设服务，确保输电线路安全运行。
参考文献
[1]陈名铭.输电线路杆塔接地极冲击放电特性及接地降阻措施的研究[D].西南交通大学，2011（02）：90-93.
[2]李景禄，李卫国，唐忠.输电线路杆塔接地及其降阻措施[J].电瓷避雷器，2011（04）：100-102.
论文作者:彭涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：杆塔论文; 线路论文; 避雷线论文; 电阻论文; 基础论文; 装置论文; 措施论文; 《电力设备》2017年第33期论文;