高压输电系统对地电阻率干扰的测试分析★

宁亚灵 赵虎明 殷志刚

(1.山西省地震局，山西太原 030021; 2.山西省地震局代县中心地震台，山西代县 034200)

高压输电系统对地电阻率干扰的测试分析★

宁亚灵1赵虎明2殷志刚2

(1.山西省地震局，山西太原 030021; 2.山西省地震局代县中心地震台，山西代县 034200)

为了查找代县地电阻率EW向异常的原因，对测区内主要干扰源近南北走向2012年架设的高压输电线和与之相应的铁塔进行了地电位测量，结果表明，高压输电线和与之相应的铁塔引起NS测道一定的阶跃下降，并对年变幅度有一定影响(对NS测道的影响大于EW)，影响观测精度，可能是引起NS测道均方差增大的原因，但从时间上看，高压输电线2012年完成，而EW测道异常出现于2015年，不是此次异常的原因。

高压输电系统，铁塔，地电阻率，地电位测量

视电阻率观测是地震分析预测研究的有效前兆之一，影响其变化的因素有仪器系统、观测场地环境、气候、外空场等［1-3］。所以当视电阻率发生变化时，首先要进行影响因素排除。随着社会经济的发展，人类生产生活对自然环境的影响或改造越大，地电台站观测场地受到的影响也越重［4］，所以必须准确的识别环境干扰及其对视电阻率变化的影响，才能有效的提取出地震前兆异常。

代县地电阻率观测点位于晋冀蒙交界重点危险区中，是目前整个华北地区地电观测网中地震监测效能较好的测点。由于该台特殊的构造位置，自1978年观测以来对周边地区的多次中强地震反应敏感。而作为典型前兆异常的代县电阻率，它的趋势性异常的后续变化仍需进行深入的动态跟踪和研究。因此，科学、深入地分析代县地电阻率资料是很有必要的。

1 代县地电阻率观测台站概况

代县地电阻率观测项目筹建于1978年6月，位于代县峪口乡东南1 km处峪口村，场地位于五台山山前的滹沱河冲积扇平原上，与中心台站隔山相望。布极中心点距观测室约500 m，共分南北、东西两道测线。布极方法为对称四极法，供电极极距AB= 0.800 km，测量极极距MN=0.200 km，装置系数K=2.356。观测场地浅层存在高阻层，易受地表干扰影响，春季测区浇灌，卵石层含水量高，观测值上升幅度大，年变形态为“夏高冬低”型。

1978年6月—1987年期间，地电阻率观测采用DDC-2A电子自动补偿仪和DZ-2型整流源，辅助设备有UJ25型电位差计、5 A电流表和接地电阻测试仪、兆欧表等。1987年更换为DDC-2B晶体管电子自动补偿仪，1988年采用JWL220-2型稳压电源。1989年标定设备更新为UJ33a型电位差计，电流表更新为1.0 A电流表。2006年根据“十五”前兆数字化改造计划，安装ZD8BI地电仪。

2 高压输电系统对地电阻率干扰的测试分析

高压输电线于2012年4月29日开始铺设，铺设过程中，金属导线和角钢放置在测区;铁塔之间采用金属导线相连，用以避雷;铁塔基座位于水泥墩中，原本有一金属线接地，后经协商断开，但经现场测试，铁塔对地不绝缘(接地电阻为零)。

在铁塔施工过程中，放置在测区的导线构成导电回路，造成两测道观测值的阶跃变化(见图1);相邻铁塔之间采用金属导线相连，并采用金属导线接地，用以避雷，铁塔接地线断开后，NS测道观测值整体有一阶跃变化。但是经检测，铁塔对地不绝缘，这是引起NS测道整体阶跃变化的原因;该输电线与EW测道近于垂直，因而干扰相对较小;此外，北方空气干燥，刮风易在避雷线上产生静电，雷电时线路易产生感应电流，通过铁塔向测区放电，对观测均方差造成影响。

图1 代县台地电阻率测区内高压电塔对观测的影响

为了进一步核实输电系统对观测的影响，我们对地电位进行了测量(见图2)，表1～表3分别为测区内三个铁塔对地的电位差测量结果，图3为测量当天测区地电场观测结果，可以看出，三个铁塔对地电位差较大，显著大于地电场观测的测区电位差分布，说明铁塔存在漏电现象。但该高压输电线不足以引起EW测道的趋势变化，且输电线在2012年出现，而EW测道异常出现于2015年，因此该输电线不是EW测道2015年异常变化的原因。

图2 铁塔对地电位测量

表1 1号铁塔漏电测试表

表2 2号铁塔漏电测试表

表3 3号铁塔漏电测试表

测区北侧约1.5 km处存在一变电站，修建时间与高压输电线同步，表4为变电站对地的电位差测量结果。从表4中可以看出，该变电站也存在对地漏电的情况，主要影响NS测道观测值的均方差，对EW测道影响相对较小，不足以引起EW测道的趋势变化和年变化幅度。代县台原测量线路采用地埋方式，因经常被老鼠咬破绝缘层产生漏电情况，后经线路改造，采用架空方式，但是原有地埋线路并没有开挖清除，目前对观测有无影响还不清楚，但这将是该测区观测的一大潜在干扰源，建议开挖予以清除。

图3 2016年4月12日地电场观测值

表4 变电站漏电测试表

3 结语

代县台测区观测环境较好，测区中目前干扰源主要为近南北走向的2012年架设的高压输电线和与之相应的铁塔，从干扰形态上看，主要引起NS测道一定的阶跃下降，并对年变幅度有一定影响(对NS测道的影响大于EW)，可能存在漏电，空气干燥，风吹易产生电荷积累，进而向测区漏电，影响观测精度，可能是引起NS测道均方差增大的原因;对EW测道的影响相对较小;从时间上看，高压输电线2012年完成，而EW测道异常出现于2015年，高压输电线不是EW测道此次异常的原因。

［1］中国地震局监测预报司.地震前兆异常落实工作指南［M］.北京:地震出版社，2000.

［2］汪志亮，王志贤，余素荣，等.地电前兆场特征及有关地震预报问题探讨［J］.地震，2000，20(1):147-153.

［3］解 滔，杜学彬，刘 君，等.汶川MS8.0、海地MW7.0地震电磁信号小波能谱分析［J］.地震学报，2013，35(1):61-71.

［4］卫定军，李春贵.搭建蔬菜大棚对固原地电台视电阻率观测影响的分析［J］.地震地磁观测与研究，2009，30(2):77-78.

Measurement and analysis of high voltage transmission system on earth resistivity★

Ning Yaling1Zhao Huming2Yin Zhigang2
(1.Earthquake Administration of Shanxi Province，Taiyuan 030021，China; 2.Daixian Seismological of Earthquake Administration of Shanxi Province，Daixian 034200，China)

To find the cause of the abnormal variation of earth resistivity in EW-trending in Daixian，the ground potential had been measured in main interference sources of the nearly north-south high voltage transmission line set up in 2012 and the corresponding towers in the survey area.The results showed that the high voltage transmission line and the corresponding towers had caused the step-index descent in NS-trending measuring line，also had a certain impact on annual variation amplitude，which was greater in NS-trending measuring line than in EW-trending.Affected the observation accuracy，and may caused the increase of the mean-square deviation in NS-trending measuring line.As viewed from the time，the high voltage transmission line was set up in 2012，thus was not the cause of the abnormal appeared in 2015 in EW-trending measuring line.

high voltage transmission system，tower，earth resistivity，ground potential measurement

TM726

:A

1009-6825(2016)36-0138-03

2016-10-18 ★:山西省地震局科研项目(项目编号:SBK-1626)资助

宁亚灵(1982-)，女，硕士，工程师