110kv輸電線路桿塔接地裝置研究

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1、llOkV輸電線路桿塔接地裝置研究【摘要】桿塔接地裝置作為llOkv輸電線路的重要組成部分，是確保輸電線路運(yùn)行安全的重要舉措。本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹了輸電線路接地裝置的主要形式，重點(diǎn)圍繞放射性接地裝置和閉合環(huán)形接地裝置的應(yīng)用進(jìn)行探討，并提出一些個(gè)人見(jiàn)解，以供實(shí)踐參考。【關(guān)鍵詞】輸電線路；接地裝置；放射性；閉合環(huán)形1.引言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)各種電壓級(jí)別的配電站數(shù)量日益增加，對(duì)電站輸電線路施工質(zhì)量要求也越來(lái)越高。桿塔接地裝置是輸電線路的重要裝置之一，也是輸電線路安全運(yùn)行必備的技術(shù)之一，對(duì)確保雷電流可靠流入大地，保護(hù)輸電線路設(shè)

2、備絕緣，減少線路雷擊跳閘率和提高線路運(yùn)行可靠性方面發(fā)揮著重要的作用。但輸電線路一般需要經(jīng)過(guò)地理環(huán)境比較惡劣、土壤電阻率高和土壤腐蝕性強(qiáng)的山區(qū)，若施工人員沒(méi)有根據(jù)桿塔所在山地的實(shí)際情況來(lái)選擇接地裝置，就可能導(dǎo)致輸電線路桿塔接地裝置無(wú)法將雷電導(dǎo)入大地，造成絕緣子損壞，嚴(yán)重威脅到線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，施工人員必須認(rèn)識(shí)到各種桿塔接地裝置的利弊，選擇適合輸電線路所在山區(qū)的裝置，以確保輸電線路的安全。2.接地裝置形式及其應(yīng)用根據(jù)《電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》，在土壤電阻率pWIOOQ?m的潮濕地區(qū)，可利用鐵塔和鋼筋混凝土桿的自然接地，不必另設(shè)人工接地裝

3、置。在1002000Q?m的地區(qū)，可采用水平敷設(shè)的放射形接地裝置。另外，居民區(qū)和水田中的接地裝置可以采用閉合環(huán)形接地裝置。在雷季干燥時(shí)，每基桿塔的接地裝置工頻接地電阻不大于《電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定的數(shù)值。如果土壤電阻率超過(guò)2000Q?m,接地電阻很難降到30Q時(shí)，采用6?8根總長(zhǎng)不超過(guò)500m的放射形接地體，其接地電阻不受限制?；鶐r裸露的塔位，若距塔位不遠(yuǎn)有土壤電阻率較低的地方，則盡量采用引外接地。根據(jù)地質(zhì)條件及運(yùn)行維護(hù)習(xí)慣，大部分llOkV輸電線路工程主要采用水平敷設(shè)的放射形接地裝置，在一些土壤電阻率高的地區(qū)添加降阻劑或者添加接地模

4、塊，一般僅在水田和部分居民區(qū)采用閉合環(huán)形接地裝置。2.1放射形接地裝置目前，放射形接地裝置是llOkV輸電線路工程的主要接地方式。以某llOkV線路A線工程為例，工程地形主要為平地和丘陵，工程部分塔位土壤電阻率如表1所示。表1某llOkV線路A線工程土壤電阻率表Q?m工程該段塔位土壤電阻率全部在3003000Q?m,這部分桿塔均采用了接地體包裹降阻劑的型式，施工時(shí)挖好接地溝后，將接地體支起距溝底50mm,然后沿接地體澆注拌好的降阻劑（接地框和射線均應(yīng)包裹降阻劑，重量按10kg/m計(jì)），將接地體覆蓋嚴(yán)實(shí)。靜置20?40min,待表面凝固之后，盡量用

5、細(xì)土覆蓋，最后用土石料回填夯實(shí)。在土壤電阻率過(guò)高的塔位采用接地體包裹降阻劑的型式，優(yōu)點(diǎn)是有效降低桿塔接地裝置的工頻接地電阻，缺點(diǎn)是容易腐蝕接地體本身。由于降阻劑是在接地體上包裹導(dǎo)電水泥等導(dǎo)電的混凝土，從而增加接地體散流面，進(jìn)一步降低接地電阻。目前使用的各種降阻劑在一定程度上都會(huì)腐蝕接地體，減少了接地體的壽命。目前，針對(duì)降阻劑對(duì)接地體的腐蝕從而影響防雷效果并沒(méi)有有效防止的方法，主要還是通過(guò)線路巡線人員定期檢查，必要時(shí)更換接地體來(lái)解決。2.3放射形接地裝置添加接地模塊接地模塊是一種以非金屬材料為主的接地體，由導(dǎo)電性、穩(wěn)定性較好的非金屬礦物和電解物質(zhì)組

6、成?，F(xiàn)狀接地模塊由于成本高、運(yùn)輸儲(chǔ)存麻煩等原因而極少被應(yīng)用到220kV及以下線路工程中，更多應(yīng)用于500kV及以上線路工程。但在一些土壤電阻率較高、居民密集的地區(qū)塔使用接地模塊，可以有效減少接地體的占地面積，減少施工受到的阻力。接地模塊可進(jìn)行垂直埋置或水平埋置，可以根據(jù)不同的土壤電阻率選擇射線的根數(shù)、長(zhǎng)度及模塊的數(shù)量，接地網(wǎng)的接地電阻可按下式估算：R=0.6p/n,其中n為接地模塊的數(shù)量，P為土壤電阻率（Q?m）。埋置后，采用細(xì)粒土回填，適量加水并夯實(shí)，直至與地表齊平。接地模塊的優(yōu)點(diǎn)是接地電阻穩(wěn)定、耐腐蝕性良好、能持續(xù)負(fù)載大電流、使用壽命長(zhǎng)以及適

7、用能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是成本高、質(zhì)地較脆、易碎，在運(yùn)輸、搬運(yùn)，甚至是安裝當(dāng)中，容易發(fā)生龜裂或斷裂現(xiàn)象。目前，接地模塊220kV以下線路工程中應(yīng)用較少，但在中國(guó)其他一些相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，接地模塊已經(jīng)被大規(guī)模使用。2.4閉合環(huán)形接地裝置閉合環(huán)形接地裝置主要應(yīng)用于水田及部分房屋密集的居民區(qū)。閉合環(huán)形接地裝置是輸電線路主要的接地方式之一，主要應(yīng)用于水田及征地困難地區(qū)。以llOkV線路C線工程為例，工程地形主要為水田和丘陵，工程部分塔位土壤電阻率如表3所示。表3llOkV線路C線工程土壤電阻率表Q?m工程該段塔位全部主要位于水田內(nèi)，土壤電阻率均在500Q?m左右，在

8、該線路工程中均采用了閉合環(huán)形接地裝置。采用閉合環(huán)形接地裝置，優(yōu)點(diǎn)是接地體占地面積小，使用材料量少，缺點(diǎn)是接地效果不明顯，難以應(yīng)用于土壤電