架空输电线路杆塔接地装置.pdf

第28卷/2008年第6期
湖南电力
安全与综合
架空输电线路杄塔接地装置
黄福勇,周卫华,周挺,王成
(湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙410007)
摘要:杆塔接地裝置是架空输电线路的主要防雷设施,通过多年的现场实践,总结归
納了杆塔接地装置在施工及运行维护中存在的问题,提出了杄塔接地装置竣工验收和运
行维护的要点和要求。
关键词:接地装置;竣工验收;运行维护
中图分类号:TM862文献标识码:B文章编号:1008-0198(2008)06-0031-05
表2有避雷线线路的耐雷水平
耐軍水平/kA
输电线路杄塔接地装置是输电线路的重要组成
标称电压/kV
大跨越档中央和
部分,是接地体和接地引下线的总称,接地电阻是
般线路
发电厂、变电所
进线保护段
指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的
75-110
总和。其作用是确保雷电流可靠泄入大地,保护线
5-175
路设备绝缘,减少线路雷击跳闸率,提高运行可靠
性和避免跨步电压产生的人身伤害。对输电线路杆
塔接地装置进行规范管理和维护,确保接地装置完2杆塔接地装置存在的问题分析
整性是降低输电线璐雷击跳阐率的有效措施,降低2.1接地体散流电阻偏高的客观原因
接地装置接地电阻是提高线路耐雷水平的主要措
a.土壤电阻率偏高,当杅塔所处位置为沙砾、
施
石子或岩石时,土壤电阻率可能达到10000
按照文献〔1)中的119~500kV线路的杆塔·m,由于土壤电阻率偏高,对杆塔的接地电阻影
尺寸和绝缘子的50%雷电冲击绝缘水平,对不同响较大
杄塔接地电阻计算出各自的耐雷水平如表1。
b.地形复杂、地质条件差,土层薄或根本没
表1线路耐雷水平与杆塔接地电阻的关系
有土层;
c,土壤干燥,而大地导电基本上是靠离子导
接地电阻/2
7
15
110kV杆塔耐雷水平/kA63
6
电,可以离解的各类无机盐类只在有水的情况下才
220kV杆塔耐雷水平/kA
能离解为导电的离子,干燥的土壤导电能力是非常
500kV杆塔耐雷水平/kA177
81
差的。
接地体散流电阻偏高的主观原因
按照文献〔1〕第6.1.3条规定,有避雷线的2.2.1设计原因
线路,在一般土壤电阻率地区,其耐雷水平不宜低
很多输电线路通道的地形和土壤结构复杂,在
于表2所列数值。
交通不便的山川、河流等处难免有勘察设计不到位
对比表1所列数据,杆塔接地电阻对输电线路或不全面,未能取得杄塔接地体所处位置的合适土
杆塔耐雷水平有显著的影响,而根据文献〔1)要壤电阻率,按经验估算设计,产生设计偏差,即便
求,在一般土壤电阻率地区,杄塔接地装置的接地按图施工,接地体散流电阻也不能达到要求。
电阻值需要达到159以下。
2.2.2施工原因
收稿日期:2008-0505
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在交通不便和土壤电阻率高的山区和岩石区连结螺栓测量接地体散流电阻的现象,使测量结果
域,施工十分困难,而接地工程又属于隐蔽工程,严重偏小
如施工过程中不能实行全过程的监理,就会出现施
d.对酸性土壤中接地装置和采用降阻剂接地
工质量问题,经调査有以下几种情况:
装置未进行及时的开挖检査,由于接地体的腐蚀,
a.不按图施工,尤其是在施工困难的山区、使接地体与周围土壤的接触电阻变大,或焊接接头
岩石地区,偷工减料、不按图施工,如水平接地体处因腐蚀断裂会造成一部分接地体脱离接地裝置,
敷设长度不够,少打垂直接地极等;
同时对采用降阻剂的接地装置接地电阻会反弹的情
b.接地体埋深不够,特别是山区、岩石地区,况掌握不够,造成对腐蚀严重接地体缺陷处理不及
由于开挖困难,接地体的埋深往往不够,由于埋深时
不够会直接影响接地电阻值,且上层土壤容易干
e.因水土流失而使一些接地体离开土壤外露
燥,受气候的影响也大,上层土壤中含氧量高,对接地引下线和接地体被盗或受外力破坏、杆塔接地
接地体的腐蚀也就较快;
引下线与接地装置的连接螺丝因锈蚀而使接触电阻
c.回填土不符合要求,要求用细土回填,并变大或形成电气上的开路的情况未能够及时消除
分层夯实,但在实际施工时往往很难做到,尤其是
f.对接地装置掌握不全面,部分单位只注重
在岩石地段施工时,由于取土不便,往往采用开挖接地体散流电阻的检测,未能按照要求在设备竣工
出的碎石回填,这样接地体就不能与周围土壤保持验收时泗量混凝土杆导通,在运行维护时也没有对
可靠的电接触,同时还会加快接地体的腐蚀速度;混凝土杆的导通进行测量,部分混凝土杆运行年限
d.采用化学降阻剂或木炭、食盐降阻,这能较长或存在工艺缺陷,可能存在雷电流泄漏通道锈
在短期内收到降阻效果,但这是不稳定的,因为化蚀,接触不良的情况,如对220kV黄桃线抽査的
学降阻剂和食盐会随雨水而流失,并加速接地体的19基杄塔,就有18基杆塔导通不良。
腐蚀,应付竣工验收可以,在以后的时间內接地电
阻会迅速反弹,并缔短接地装置的使用寿命,有
3杆塔接地装置的一般要求
可能还没有到开挖检查的周期就已经锈蚀,运行单
按照文献(2〕第6.3.1条规定,高压架空线
位降阻的维护成本会更大;
路杄塔的接地装置可采用下列形式:
采用所谓环形接地极造成虚假接地参数
在土壤电阻率p≤1002·m的潮湿地区,
在预制基础时就用铁丝等缠绕在基础上,然后连接可利用铁塔和钢筋混凝土杅自然接地。对发电厂
在接地装置上,这样在测量工频接地电阻时由于电变电所的进线段应另设雷电保护接地装置。在居民
磁感应等方面的原因会导致测量结果偏小,但实际区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地
由于冲击系数很大,造成冲击散流电阻偏大,雷电装置。
流泄流不畅;
b.在土壤电阻率10002?mf.接地装置内部迮结时采用线缠绕,未进行地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外,
焊接,或未按照要求进行焊接,造成焊接质量不并应增设人工接地装置,接地极埋设深度不宜小于
高,形成虚焊或脱焊的情况。
0.6
2.2.3运行维护原因
c.在土壤电阻率30092·m.未按照规程规范要求配置测量仪器和测量的地区,可采用水平敷设的接地装置,接地极埋设
接地体散流电阻,如使用三极法测量时,电流极/深度不宜小于0.5m。
电压极布线长度未能超出接地体射线长度,造成测
d.在土壤电阻率p>20002·m的地区,可
量结果严重失真;
采用6~8根总长度不超过500m的放射形接地极
b.使用的测量仪器未经过校验合格,甚至是或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短结合
已坏的仪器,造成测量结果不准确;
的方式。接地极埋设深度不宜小于0.3m
技术人员责任心不强,造成测量结果有误
e.居民区和水田中的接地装置;宜围绕杆塔
如发现有的在使用三极法测量时不解开接地引下线基础敷设成闭合环形。