接地模块在架空输电线路防雷改造中的应用

吴晓虎

摘 要：通过将架空输电线路杆塔接地体的电阻进行降低，可以明显的减少架空输电线路出现雷电事故。接地模块优势诸多，其一方面具备降低接地体的电阻的优势特点，另一方面也拥有较高环保价值。在架空输电线路防雷改造中，科学的应用好接地模块尤为关键，本文对此方面内容展开详尽的分析。

关键词：接地模块;架空输电线路;防雷改造;应用

对于电力线路而言，雷电对其产生的影响是巨大的，按照相关的统计显示，雷击事故在高压线路运行的总跳闸次数中，占据比重高达百分之七十。在地形比较复杂的山区以及土壤电阻率高、多雷的地区，雷击输电线路所导致事故率更加突出些。架空输电线路所处的地区都是比较宽旷的环境，也是频繁的遇到雷击出现雷电事故的主要方面。通过将接地模块科学的应用于架空输电线路防雷改造中，能够有效的改善此问题。

1 接地模块的材质及性能

在接地模块中，关键的材料就是石墨粉，同时金属氧化物、粘合剂也在石墨粉中增添，这些成分用水进行搅拌以后，灌注到预先已经准备好的模具内，将其干燥处理。完全干燥以后，就产生了接地模块。进行制造接地模块期间，为了让接地模块拥有较强机械强度，应该将金属网加入，同时应该充分的确保接地模块之间能够经严密的焊接以后，连接牢固无缝隙，同时也应该在接地模块中，将长方形铁预埋。

石墨的属性是一种非金属材料，即便如此，其導电能力也是较强的，而且其自身具备稳定可靠的化学性质、抗腐蚀，而且抗老化性能较强。石墨也具备良好的吸水性能、保水性能，让其应用领域不断的拓宽。

在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。由于石墨具备非常稳定的化学结构，外界环境基本上不会对其产生一些干扰因素。因此，接地模块的电阻值能够在较长时间中，具有固定范围，自身性质不会出现任何的改变，这是明显区别于传统材料的优势。另外，石墨的化学成分为碳，因此其不会污染到周边的土壤环境，接地模块也就具备良好的环保性特点，值得推广运用。

2 接地模块的原理

架空输电线路的杆塔接地装置，其发挥出的重要功能就是，对于雷电产生的 电流进行泄放。如果架空输电线路的塔顶被雷击，则此时的雷电电流，沿架空输电线路的杆塔接地装置，在大地流入，雷电流能够降低接地装置电阻上的电压，同时提升高架输电线路塔顶电压水平，在这一电压值达到一定程度以后，就会击穿架空输电线路的绝缘子串，会出现输电线路自动跳闸的情况。所以，为了有效的减少架空输电线路跳闸频率，应该做的处理举措就是将架空输电线路杆塔的冲击接地电阻有效的降低。

跟普通架空输电线路杆塔接地体相比，接地模块具备较大的直径。雷击形成了相同的故障电流时，具备大直径的接地模块就可以及时的在大地导入进故障，特别是雷击高发区域，接地模块可以明显的将雷电大电流冲击架空输电线路的程度削弱。通常情况下，架空输电线路杆塔接地体铺设的时候，采取圆钢或呈扁铁放射状，所以接地模块排列的状态属于放射状的。但是，实际的铺设也要按照各地区的实际情况考虑，对于部分具有相对特殊的土壤条件的地区，应该全面考察，综合其他因素，找到最佳的铺设模式。

3 接地模块在架空输电线路防雷改造中的应用

接地模块的改造应用，是连接起架空输电线路的接地体以后，在大地中埋入，发挥出的重要功效就是，将架空输电线路杆塔接地装置电阻进行有效的降低。近些年来，我国相关的专业技术人员进行研究了高效降阻接地模块，其属于先进的、新型的接地模块，其中涉及到了接地模块本体、导电连接棒等主要的构成部分。为了切实的提升接地模块的防雷功效，还需要将接地体的有效截面适当的提升，所以，专业的技术人员也予以接地模块的外观的设计更加重视，通过展开诸多专业化的实验，最终设计获得到两种接地模块，一种表面属于波纹形的，另一种的表面属于平滑形的。通过展开相应计算，结果表明，波纹形接地模块具备更高的降阻作用，跟平滑接地模块相比较，超出了1.5倍之多。通过将接地模块的横截面积增加，主要的目的就是将架空输电线路杆塔接地体接触地面的范围更大，覆盖面更加广泛。所以，在接地模块的表面，设计出一种结构是孔洞形式的，能够实现将雷电流的有效散流面积明显增加。如果所处地区属于自然条件相对特殊性的，在接地模块的孔洞结构不能有效的符合防雷改造要求标准的情况下，技术人员的处理措施就是运用降阻剂等针对性的复杂工艺，实现相应要求。

土壤的导电性能跟很多因素产生直接的关联性，其中就包括了土壤中水分含量、金属导电离子浓度等。防雷改造之中运用接地模块时，按照其成分情况，需要着重考虑到以上的两方面内容，设计接地模块过程中，技术人员应该重视认真的勘察施工现场实际的土壤条件，充分的保障接地模块具备较高吸水性、保水性，跟架空输电线路杆塔接地体相比明显较高。而且此接地模块也需要对于施工现场土壤条件积极有效的改善，让土壤中的电解质，将其导电功能切实的施展，促使将土壤的导电性增强。另外，接地模块吸水性能、保水性能，能够将让土壤具备更强的抗旱性能，维护架空输电线路杆塔接地体具备更加稳定、可靠的电阻，不会因自然环境产生严重的干扰，特别是山区地带的环境，运用此接地模块效果更显著。

架空输电线路在防雷上，需要考虑的问题较多，其中接地电阻的大小就是一种比较关键的因素，接地电阻通常涉及到了两部分内容，一个是架空输电线路杆塔接地体周围大地产生的电阻，另一个就是架空输电线路接地体跟周围土壤的接触电阻。而且架空输电线路同土壤接触电阻大小，是紧密的关联于接地体附近土壤条件的，同时也跟接地体极面存在密切的联系。架空输电线路杆塔接地体具备越加光滑的极面的情况下，就会跟土壤之间产生更小的接触电阻。通过将接地模块有效的运用，就能有效的处理好此问题，因为接地模块的构成就是石墨粉和部分金属氧化物，硬度较强，表面比较光滑。

结语：

将接地模块应用于架空输电线路中，可以产生理想的防雷功效，即接地模块可以在大地引入雷电冲击电流的同时，明显的降低因为雷击的情况导致跳闸的现象。接地模块应用于架空输电线路的防雷改造中，产生的意义不言而喻。为了将应用的作用更加凸显，需要我国专业技术人员做好深入的研究，更全面掌握住接地模块相关专业知识、先进技术手段，做到联合实践的创新发展，更可靠的减少高架输电线路由于雷击而跳闸的问题。

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（河源供电局输电管理所，广东 河源 517000）