关于站外输电线路接地模块性价比的研究

2015-12-01冉小林

中国科技纵横 2015年7期

关键词：金属棒接地装置性价比

冉小林

(大庆油田工程建设有限公司油建二公司第三工程部,黑龙江大庆 163000)

关于站外输电线路接地模块性价比的研究

冉小林

(大庆油田工程建设有限公司油建二公司第三工程部,黑龙江大庆 163000)

近几年来站外输电线路采用接地模块代替传统的金属接地体,因其相对其它接地体有着较好的性价比,其优点十分明显,是站外输电线路接地必不可少的装置。从不同接地材料的接地电阻、同时间接地电阻的递增、材料费及施工费用等多方面的对比来看,接地模块施工效率高,长期性价比最好,尤其在改进后,模块的质量得以大幅提高。

接地模块输电线路雷击跳闸性价比

为保证雷击及各种故障电流能够顺利的泄流到大地，许多输电线路均使用接地模块接地，它埋入大地后，其中的非金属材料与大地构成一个接触良好的整体。一方面能够与土壤紧密接触，扩大散流面积，降低与土壤间的电阻;另一方面它向周围土壤孔隙中流动渗透，降低周围土壤电阻率，在接地体四周形成一个电阻率变化平缓的低电阻区域，使整个接地电阻显著降低。

1 什么是接地模块

接地模块的主要原材料是石墨粉，在石墨粉中添加少量的金属氧化物和适量的粘合剂，加水搅拌均匀后注入模具干燥成形而成。

2 接地模块的特点

降阻性能良好，在同等条件下，接地模块比同等面积的金属材料降低接地电阻要小25%左右，高土壤电阻率的情况下，效果尤为明显;接地模块采用稳定的非金属导电材料作为模块的导电介质，具有吸湿、保湿特性，其导电性受季节影响小;接地模块可很好地与各种类型的土壤、岩石形成良好的接触，其与土壤的接触面积成倍增加，从而降低土壤的散流电阻;接地模块自身呈弱碱性，且含有防腐剂可使其理论寿命大于30年，远远大于镀锌钢材的使用年限;接地模块方便埋设的特点，极大的降低了施工难度。

3 接地模块的敷设方法

低电阻接地模块可进行垂直埋置或水平埋置，埋置深度、间距均按设计要求执行;低电阻接地模块的极芯互相并联或与地线连接时，必须进行焊接。要求用同一种金属材料焊接，确保连接的可靠性。焊接长度应不小于100mm，模块与接地线采用焊接，焊接长度为连线宽度2倍，不允许虚焊、漏焊;应在焊接处清除焊渣，涂上一层沥青或防腐漆，以防极芯腐蚀;坑槽回填应采用细粒土，不得用碎砖等建筑垃圾作回填料。回填时应分层操作，填300mm后，适量加水并夯实，直至与地表齐平。夯实时应注意既使模块与回填土，回填土与地层接触紧密，又不要损伤模块本身，回填完毕后再次浇水湿润;吸湿72小时后，用地阻仪测量工频接地电阻，若未达到预期目标，应分析原因和采取弥补措施;在寒冷地区，模块应埋在冻土层以下。

4 接地模块在站外输电线路的作用

表2 三年埋地接地电阻对比

表3 经济对比

输电线路杆塔接地装置的主要作用是泄放雷电流。当雷击塔顶时，雷电流将经过杆塔的接地装置流入大地，雷电流在接地装置接地电阻上的压降将会使塔顶的电位升高，当这一电位升高达到一定值时，会使线路的绝缘子串击穿而可能引起线路跳闸，因此降低输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低杆塔的冲击接地电阻。常规杆塔的接地体是采用园钢或扁铁呈放射形敷设，但在高土壤电阻率地区用这种方法往往难以达到预期的效果。在采用接地模块敷设线路杆塔的接地装置时，一般是在线路杆塔的周围埋设一圈降阻模块，即采用的是集中接地方式，这种方式可以增大接地和土壤之间的接触面(40块500x400x50mm)的长方形接地模块与土壤的接触面积相当于573mΦ10mm园钢与土壤的接触面积，从而增大了接地体本身的散流面积，同时还可大大减小接地体和土壤之间的接触电阻，使雷电流能够顺畅地经过接地装置流人大地。

5 接地模块与相同表面积金属接地体测试电阻对比分析(如表1)

6 接地模块与金属接地体三年埋地接地电阻对比分析(如表2)

7 接地模块和金属接地体经济对比分析

成品接地模块是固体长方形或园棒形，施工相对方便，材料使用少，人工费用低，虽然投资较大，但与现有的其它降阻材料相比还是比较便宜。其使用寿命长、性能稳定、不易腐蚀、基本上不需要维护便可起到长效降阻的目的，所以从长期来看接地模块具有很好的经济效益，而且，为降低雷击跳闸率比较高的输电线路杆塔的接地电阻，相比而言，其它接地方式需增加接地数量才能实现，因此接地模块的这种一次性投资是经济的（如表3）。

8 对接地模块的改进建议

接地模块在站外输电线路中的应用，存在一个缺点，那就是我们所用的接地模块中心是一个光滑圆柱形的钢体，但由于生产供应施工等搬运时，中间的圆柱形金属棒与外面的石墨本体会易发生脱落，这使接地模块的使用效率和使用效果大大降低。所以可对接地模块进行一个改进，如图1所示在中间圆柱形金属棒上加上两排锯齿状的钢刺，这样就能增加金属棒与石墨之间的摩擦力，使金属棒很难与石墨体发生脱落，从而提高了接地模块的质量。