謝志勇

摘 要： 本文主要針對(duì)送電線路桿塔接地裝置要求進(jìn)行概述，并且指出常見(jiàn)桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式以及改進(jìn)型式。最后以實(shí)際案例進(jìn)行桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式的分析，提出新型改進(jìn)型式，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供一定指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞： 送電線路；桿塔接地裝置；結(jié)構(gòu)型式

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展與完善也越來(lái)越注重其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，輸電線路以及送電線路也成為了人們關(guān)注中心之一。送電線路桿塔作為整個(gè)線路可靠安全性的保證，也必須要加強(qiáng)桿塔相關(guān)建設(shè)。雷電作為一種自然天氣狀況之一，屬于大氣放電現(xiàn)象，而雷電的產(chǎn)生會(huì)引起送電線路發(fā)生故障。當(dāng)雷電天氣電擊桿塔以及地線的時(shí)候，電流會(huì)直接傳遞入地，一旦接地電阻騙稿，具有產(chǎn)生反擊過(guò)電壓，引起線路設(shè)備事故，解決這一問(wèn)題的重要手段是對(duì)送電線路桿塔進(jìn)行降低接地電阻處理。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題，并且提出不同手段和技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)解決這一問(wèn)題，其中送電線路桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式改進(jìn)也成為人們?cè)噲D突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1.送電線路桿塔接地裝置要求概述

（1）在土壤電阻率較高超過(guò)2000Ω·m的地區(qū)，建議采用放射性桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式或者是采用連續(xù)伸長(zhǎng)的接地裝置結(jié)構(gòu)型式。這兩種型式中采用6-8根總長(zhǎng)度不超過(guò)500m的電極。接地裝置的填埋深度也應(yīng)超過(guò)0.3m，一般采用長(zhǎng)短結(jié)合的方式進(jìn)行接地處理。

（2）在土壤電阻率500-2000Ω·m范圍的地區(qū)，一般接地裝置采用水平敷設(shè)的方式進(jìn)行，對(duì)于接地裝置填埋深度的要求也更高，應(yīng)該超過(guò)0.5m。

（3）在土壤電阻率100-500Ω·m范圍的地區(qū)，一般在利用鐵塔和混凝土桿本身接地以外，還必須要增加相應(yīng)的接地裝置，對(duì)于接地裝置要求不高，但填埋深度必須超過(guò)0.6m。

（4）在土壤電阻率低于100Ω·m的地區(qū)，可以直接利用鐵塔和混凝土桿本身進(jìn)行接地處理，不需要增加額外的接地裝置。但對(duì)于送電線路中間經(jīng)過(guò)發(fā)電廠以及變電廠的路段必須要增加雷電保護(hù)接地裝置，其他地區(qū)則沒(méi)有必要。

（5）對(duì)于送電線路途徑居民區(qū)以及水田中時(shí)，應(yīng)該采用閉合環(huán)形接地裝置型式。

2.常見(jiàn)送電線路桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式及改進(jìn)型式分析

2.1常見(jiàn)送電線路桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式

隨著我國(guó)對(duì)送電線路桿塔接地裝置的研究，在DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》規(guī)程中提出了圖1中三種基本桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式。

（a）作為最簡(jiǎn)單的口字型加四射線的接地裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)型，主要應(yīng)用于鐵塔接地處理。

（b）作為一字型兩頭兩射線的接地裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)型，一般應(yīng)用于鋼筋混凝土桿的接地處理。

（c）屬于日字環(huán)型無(wú)射線接地裝置結(jié)構(gòu)形式，主要應(yīng)用于門(mén)型桿接地處理。

這三種基本的送電線路桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)型式的所有水平射線均按照不同方向設(shè)置安排，角度科學(xué)，相鄰的兩條射線具有相同夾角。分析原因是兩射線之間夾角的大小影響了散流電場(chǎng)之間的屏蔽和相互干擾，平行時(shí)屏蔽效果最明顯，也進(jìn)一步提高了材料利用率。

2.2送電線路桿塔接地裝置改進(jìn)型式分析

如圖2所示，這種接地裝置結(jié)構(gòu)型式主要是增補(bǔ)了接地射線，把接地射線增加至6-8根，這樣能夠達(dá)到接地電阻的實(shí)際要求。這種改進(jìn)增加接地射線的接地裝置一般應(yīng)用于土壤電阻率較高的鋼筋混土雙桿。

前面也提出基本常見(jiàn)送電線路桿塔接地裝置型式中有口字型接地裝置，但是當(dāng)土壤電阻率過(guò)高的時(shí)候，必須要早呢更加水平接地電極，以此來(lái)解決降低接地電阻的問(wèn)題。在原來(lái)4根射線的基礎(chǔ)上再增加4根，達(dá)到8根水平接地射線，這種模式下接地裝置的散流效果明顯優(yōu)于4根外加射線的接地裝置型式。

在前面送電線路桿塔接地裝置要求中指出居民區(qū)以及水田的桿塔接地裝置中應(yīng)該采用環(huán)形閉合型式。日字型的接地裝置型式正好符合居民區(qū)以及水田桿塔接地要求，當(dāng)接地電阻具有更高要求時(shí)，可以考慮采用如圖4所示的日字型外加環(huán)形接地極的接地裝置型式。

有很多送電線路由于環(huán)境以及桿塔的原因，接地電阻還不能達(dá)到實(shí)際要求。面對(duì)這種情況，需要加埋接地電極來(lái)滿足要求。在面對(duì)不了解已有接地電極裝置的基礎(chǔ)上，可以采用如圖5所示的井字型外加水平接地極的接地裝置。以已有塔桿作為圓心，18-22m作為半徑進(jìn)行圓形封閉接地線的鋪設(shè)，然后把鋪設(shè)的接地電極和原有電極進(jìn)行焊接，最終形成完善的桿塔接地電極裝置。

3.送電線路桿塔接地裝置型式及其具體應(yīng)用案例解析

3.1某送電線路桿塔接地裝置現(xiàn)狀

對(duì)于目前廣東省內(nèi)的送電線路桿塔接地裝置進(jìn)行研究與分析能夠發(fā)現(xiàn)，大部分110kV送電線路桿塔接地裝置中一般采用反射型式。以某工程為例進(jìn)行案例解析。

該工程路段的電路率在500-2000Ω·m的范圍內(nèi)，因此，這一送電線路路段均采用了放射型接地裝置。通過(guò)接地裝置的安裝很好的降低了桿塔工頻接地電阻，降到20Ω以下，具體接地裝置圖如圖6所示。這種接地裝置的接地性能良好，對(duì)于這樣路段的不同土壤電阻率而言，可以通過(guò)調(diào)節(jié)放射型圓鋼電極的數(shù)目和長(zhǎng)度來(lái)滿足實(shí)際施工需求。但這種放射型接地裝置也具有顯著特點(diǎn)，即占地面積較大，并且施工容易受到環(huán)境和地形影響。尤其是房屋或者樹(shù)木比較密集的區(qū)域，會(huì)受到直接影響，造成施工困難。尤其是土壤電阻率較高的地區(qū)，還需要增加外加放射型電極的長(zhǎng)度，更進(jìn)一步增加了施工面積以及施工長(zhǎng)度，這樣對(duì)實(shí)際施工提出了新的挑戰(zhàn)。

3.2某送電線路桿塔接地裝置型式改進(jìn)應(yīng)用解析

3.2.1放射型接地裝置包裹降阻劑

為進(jìn)一步解決放射型接地裝置占地面積比較大，施工難度大不能達(dá)到接地電阻的情況，我們提出放射型接地裝置包裹降阻劑的方式來(lái)滿足實(shí)際要求，具體工藝如圖7所示。這種接地裝置型式很好的利用降阻劑來(lái)降低接地電阻，效果很顯著，但是接地體本身容易受到腐蝕，這一問(wèn)題也成為人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，解決這一問(wèn)題主要是通過(guò)線路巡檢人員進(jìn)行定期檢查進(jìn)行的，必要時(shí)進(jìn)行接地體的更換。我們針對(duì)這一問(wèn)題也進(jìn)行了研究，并且提出了石墨基工作接地體（如圖8所示），來(lái)很好的應(yīng)對(duì)腐蝕問(wèn)題，目前也得到極大推廣與應(yīng)用，效果較好。

3.2.2放射型接地裝置增加接地模塊

如圖9所示，增加的接地模塊主要是非金屬材料為主，這種接地模塊的導(dǎo)電性良好，并且具有很好的穩(wěn)定性，但是成本相對(duì)較高。因此，在該送電線路中應(yīng)用還相對(duì)較少，主要應(yīng)用在高壓送電線路中。這種接地模塊的增加能夠很好解決土壤電阻率過(guò)高以及居民過(guò)于密集的問(wèn)題，占地與傳統(tǒng)反射型接地裝置相比也有極大減少。增加的接地模塊一般可以通過(guò)垂直埋置以及水平埋置兩種方式進(jìn)行，對(duì)于不同的土壤電阻率可以通過(guò)調(diào)節(jié)接地模塊的數(shù)量以及長(zhǎng)度等來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，保證滿足實(shí)際要求。這種型式在我國(guó)深圳以及重慶等地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始被廣泛應(yīng)用。

3.2.4閉合環(huán)形接地裝置

對(duì)于由于居民和水田引起的放射型接地裝置不能正常施工的地區(qū)，可以考慮采用閉合環(huán)形接地裝置，前面也已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，這里不在贅述。

結(jié)論

增加接地裝置成為解決送電線路桿塔施工中土壤電阻率過(guò)高的問(wèn)題，能夠很好的應(yīng)對(duì)雷擊等天氣問(wèn)題，眾多學(xué)者也在這一方面進(jìn)行了大量的研究與證明。不僅僅提出了基本的接地裝置型式，而且對(duì)于基本常見(jiàn)型式進(jìn)行了改進(jìn)。在實(shí)際工程運(yùn)行過(guò)程中，還不斷對(duì)型式進(jìn)行改進(jìn)和完善，增加降阻劑以及接地模塊等新型型式出現(xiàn)，成為送電線路桿塔接地裝置型式未來(lái)發(fā)展方向之一。

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