接地模块在输电线路杆塔接地中的应用效果研究

摘要近年来，随着我国经济社会的不断发展与完善，人们对供电的安全性及可靠性提出了越来越高的要求，因此接地模块在输电线路杆塔接地中的应用也已得到相关部门的普遍关注。根据接地模块在输电线路杆塔接地中的实际应用情况，在阐述输电线路杆塔接地装置的常见问题的基础上，对输电线路杆塔接地装置的一般性要求以及接地模块在输电线路杆塔接地中的应用效果进行分析研究，对于优化提高接地模块在输电线路杆塔接地中应用的持续深入，保障人民的生命财产安全具有一定的现实意义和理论依据。

关键词接地模块；输电线路；杆塔接地；应用效果；研究

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0071-02

雷击是引起输电线路故障跳闸的最主要原因之一（通常占跳闸总次数的一半以上），因此为了减小输电线路雷击跳闸率，人们采取了各种各样的措施如扩大地网面积、深孔爆破、使用降阻剂、外引接地等，来降低杆塔的冲击接地电阻。但是近些年来在对一些特殊地区分析过程中，却发现了大量的致命问题，如一些变电站由于受到地理环境的影响，不得不建在高电阻率地区，导致变电站的接地电阻偏高，并且传统的接地体又难以满足现行标准的要求。这不仅会影响到电力系统的安全性稳定运行，而且会对电力供应安全性和可靠性造成一定的影响。怎样才能有效的降低杆塔的冲击接地电阻，减小输电线路雷击跳闸率，及时排除故障等问题，使配电网的可靠性得到保障，是电力部门必须要面对的重大挑战。因此，对接地模块在输电线路杆塔接地中应用效果的分析和研究，对于保障电力系统的安全稳定运行具有十分重大的积极意义。

1输电线路杆塔接地装置的常见问题分析

1）输电线路接地网设计存在问题。输电线路接地网设计时一般存在着以下问题：首先在一些土壤电阻率较高的地区，接地电阻较大，但由于接地型式的选择不合理，造成接地体的面积不足；在一些土壤腐蚀性较强的地区，没有把耐腐蚀的因素考虑进去，导致接地体被腐蚀，无法保证雷击电流顺利导泄；另外在雷电活动比较频繁地区，并没有设计出合理的接地电阻值。

2）输电线路接地体敷设施工与相关要求不符。在输电线路接地体敷设施工过程中，通常现场的实际情况与接地型式的设计有很大的差别。因此应该根据实际情况做出一些相应的调整，但是很多工作人员由于缺乏一定的责任心，在施工过程中，往往会做出一些与施工规范不符的操作，如接地体埋深不足、回填土与要求不符、接地引下线与接地体之间的焊接与设计要求不符等，导致接地电阻值过大。

3）输电线路接地引下线与接地体的腐蚀问题。由于接地引下线与接地体在一些恶劣的环境下比较容易发生电化学腐蚀的现象，导致接地体的导电性能降低，接地电阻增大。接地装置中通常存在着一些金属元素，如果这些接地体的材料质量选择不合格就会导致这些金属元素的表面膜被破坏，形成所谓的腐蚀微电池；另一方面，由于接地体所埋设土质结构和土壤渗透率会对腐蚀宏电池产生一定的影响，形成盐分浓差电池和氧浓电池等。所以，若接地体埋深不同或接地引下线地下部分土质不均匀，就可能会引起腐蚀微电池与腐蚀宏电池共同作用，造成接地装置发生腐蚀。

4）输电线路接地装置连接不规范。目前，输电线路的接地装置还存在着很多连接不规范的现象，如用杆塔爬梯来替代引下线、导线横担与接地引下线电气连接不可靠、接地装置连接点安装不规范等导致接地电阻增大。

2输电线路杆塔接地装置的一般性要求

1）土壤电阻率不超过100 Ω·m的地区。在这些土壤电阻率较小的潮湿地区，一般可用钢筋混凝土杆和铁塔自然接地。但是通常在变电所的进线段还需要设置雷电保护装置。

2）土壤电阻率大于100 Ω•m不超过300 Ω•m的地区。在这些地区除了钢筋混凝土杆和铁塔自然接地外，另外还要增设接地极埋设深度不低于60厘米的人工接地装置。

3）土壤电阻率大于300 Ω•m不超过2000 Ω•m的地区。这些地区一般采用水平敷设的接地装置，且接地极埋设深度一般不低于50厘米。

4）土壤电阻率超过2000 Ω•m的地区。这些地区一般采用连续伸长接地极或长短结合的放射形接地极，且接地极埋设深度一般不低于30厘米。

5）放射形接地极每根的最大长度要求。土壤电阻率不超过500 Ω•m的地区，接地极每根的最大长度为40 m，土壤电阻率不超过1000 Ω•m的地区，最大长度为60 m，土壤电阻率不超过2000 Ω•m的地区，最大长度为80 m，土壤电阻率不超过5000 Ω•m的地区，最大长度为100 m。

3接地模块在输电线路杆塔接地中的应用效果分析

通常情况下，提高输电线路杆塔接地可靠性的传统策略一般包括提高接地装置的防腐性、提高接地装置型式选择的合理性、保证接地装置改造施工的质量管理、合理应用降阻剂等方法。但是如果利用上述传统的方法还是难以保障土壤电阻率较高地区的接地电阻满足一些工程要求，那么就应该在适当的情况下使用接地模块。

接地模块一种具有内防腐外降阻的复合接地体，其主要原料一般都是以非金属材料（石墨）为主。在非金属粉中添加少量的金属氧化物和粘合剂，加水搅拌，然后注入模具，干燥之后便形成了接地模块。通常情况下，为了能够让接地模块具有一定的机械强度，还需要加入一些金属网。接地模块外形一般包括梅花柱形、圆柱形、平板形三大类。

接地模块在输电线路杆塔接地中有着非常好的降阻效果，主要是因为接地模块具有以下几个方面的性能特点。

1）以石墨为主要原材料的接地模块，不仅具有常规降阻剂应有的降阻性能，而且其降阻和防腐性能都比较优越，克服了传统降阻剂的污染问题。

2）由非金属材料将接地模块的降阻材料均匀包覆，保障了接地模块的降阻和防腐的稳定性。此外，非金属的密实包覆，还很好的抑制了故障接地电流在杆塔接表面上产生的火花放电。

3）接地模块的主要原材料石墨，其基本结构是碳，因此具有很好的保湿型和吸湿性，对环境敏感度也比较低，基本不受外部环境的影响，对环境没有污染，使用寿命较长，属于环保型产品。

4）接地模块和降阻剂的配合使用，很好的解决了接地极间连接部分存在的腐蚀问题。

5）接地模块虽然一次性投资较高，但是相对于其它的阻材料或降阻方式来说价格还是比较合理。从长远的角度来看，接地模块不会被偷盗、不易腐蚀、基本上不需要维护而且性能比较稳定，因此一种比较经济的降低接地电阻的方式。

6）另外，接地模块相对于传统的降阻方式，其施工也比较方便。

4结束语

输电线路杆塔的接地工程是一个系统工程，因此在接地电阻降阻措施的选择上，不应该只是片面的追求某一个指标，而是应该根据现场的实际情况，进行多方面的综合分析，找出一个最可行的、最合理的降阻措施，才是输电线路杆塔的接地技术发展的关键。

参考文献

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作者简介

代金（1984-），男，辽宁人，工程师，学士，研究方向：输电线路。

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