加强型输电线路杆塔接地装置改进与研究

雷水平，王超胜

(国网湖北省电力公司宜昌供电公司输电运检室，湖北 宜昌 443000)

1 输电线路杆塔接地重要性分析

输电线路的杆塔接地对于预防雷电事故所引起的线路跳闸事故起着至关重要的作用，维护好输电线路的杆塔接地将减少因雷雨季节雷击产生的电流对线路的损害，减少线路因雷击电流泄流不通畅而导致雷电流反击架空线路［1］，造成输电线路跳闸，影响输电线路的正常运输功能，并且可能导致输电设备的损坏，所以维护好输电线路的杆塔接地相当于维护好整个电力系统的安全稳定运行。

2 输电线路杆塔接地电阻及测量方法分析

接地装置包含接地体与接地引下线，其中接地体是指埋入大地的金属导体，我们一般用圆钢或者角钢来作为这种金属导体，接地引下线是从来连接避雷器或者杆塔与接地体的金属导体，将雷击电流从避雷器或者杆塔上通过接地引下线通道引入到接地装置从而流入大地。输电线路的杆塔接地电阻严格的来说应该包含三个部分的阻:接地体的电阻、接地引下线的电阻、接触电阻［2］。雷击电流是通过杆塔流入，然后通过接地引下线将杆塔上的雷击电流引入到接地体，最终将雷击电流泄入到大地中。在这个将雷击电流泄入到大地的过程中，我们不仅仅只考虑接地体的电阻，还应该考虑接地引下线的电阻，并且接地体与接地引下线、避雷线与杆塔都是通过螺栓、联板以及焊接的方式将它们之间的通道连接起来，它们之间也存在接触电阻，所以应该也将接触电阻归于整个杆塔的接地电阻。

输电线路杆塔电阻的测量方法主要使用三极法以及钳表［3］。三极法的测量方法的优势:能够准确的测量出真实的电阻值，并且性能稳定性强;缺点:工作量大、效率低。钳表法的测量方法优势:不用断开杆塔接地装置的接地螺栓，不需要外接电源，适合复杂地形;缺点:测量的误差是个变量，导致最后的结果有一定的偏差。

3 加强型接地装置改进与研究

各型接地装置的计算工频电阻值及允许最大工频电阻值如下:T1允许最大工频电阻10Ω;T2允许最大工频电阻15Ω;T3允许最大工频电阻20Ω;T4允许最大工频电阻25Ω。我们拟在原接地9m*9m闭合环外增加一个25m*25m闭合环。

图1为铁塔原接地装置图。

图1

图2为加强型接地装置图。

图2

通过对提出的方案进行测试及对比，选取220kV朝某线167#杆塔以及选取110kV长某线4#、13#、58#、70#杆塔进行了接地电阻以及加强型接地电阻的测量试验。测量数据对比分析如表1所示。

表1

通过将同线路同杆塔的杆塔接地装置进行接地电阻值的测量试验表明:加强型输电线路杆塔接地装置的接地电阻值要比原接地装置的接地电阻值要小的多，验证了加强型的杆塔接地装置的接地效果得到很大的提升与加强。

4 加强型接地装置应用与研究

使用加强型接地装置在输电线路的杆塔上进行应用，研究表明在同样的运行条件和运行环境下，同比没有使用这种加强型的杆塔雷电泄流能力得到了加强，雷击线路跳闸明显降低。

2014年，220kV朝某线167#杆塔采用加强型接地体装置后没有发生雷击跳闸事件，110kV长某线采用加强型接地体装置的雷击跳闸发生次数为0，雷击跳闸率明显降低。

表2 2014年采用加强型接地电阻装置雷击跳闸率对比表

加强型接地装置的探讨与研制，解决了实际生产中遇到的雷电电流对输电线路产生的损害，降低了因雷击而造成的雷击电流过大泄流能力不强导致的电流反击线路跳闸事故，输电线路杆塔的接地装置加强与改进在降低因雷击而引起的线路跳闸事故方面取得了良好的效果。今后，将采取组合的方式将接地体的材质以及接地体的连接形式进行组合型的研究，期望能够在降低接地装置的电阻以及泄流雷击电流的能力上取得进一步的进展。

［1］编委会.雷电灾害与雷电预警防雷避雷技术操作标准规范实务全书［M］.北京:银声音像出版社，2002.

［2］刘卫东，张叔宝.杆塔接地电阻测量方法浅析［J］.电气应用，2005，24(2):74－76.

［3］刘泽生，徐家奎，张绍文，等.几种杆塔接地电阻测量仪器和方法比较［J］.高电压技术，2001，5:76－78.