摘要：文章主要分析了高壓輸電線路接地裝置技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及不足之處，并針對其不足之處提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法，最后結(jié)合新興的產(chǎn)業(yè)園、物流園及高山大嶺等不同的復(fù)雜地形環(huán)境，分析探討了新型接地裝置技術(shù)，實踐表明，新型接地技術(shù)的實施可以有效地降低成本、減少賠償量。文章中的相關(guān)研究成果可為電力系統(tǒng)接地保護(hù)提供一定的理論指導(dǎo)和借鑒價值。

關(guān)鍵詞：輸電線路；接地裝置；復(fù)雜地形；電力系統(tǒng)保護(hù)

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0079-02

架空高壓輸電線路接地裝置是輸電線路的重要組成部分，其安全可靠運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠性的一個重要組成部分。對輸電線路桿塔接地裝置進(jìn)行規(guī)范管理和維護(hù)，確保接地裝置完整性、降低接地裝置的接地電阻是降低輸電線路雷擊跳閘率、提高線路耐雷水平的有效措施。目前，我國的架空高壓輸電線路接地裝置技術(shù)還欠成熟，與國際先進(jìn)技術(shù)尚有一定差距。因此，研究架空高壓輸電線路接地裝置技術(shù)，對于提高電力系統(tǒng)的可靠性，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有重要意義。

1 接地裝置技術(shù)的常見問題

1.1 接地網(wǎng)設(shè)計缺陷

在接地網(wǎng)的設(shè)計方面，對于每一道設(shè)計工序，如果把關(guān)不嚴(yán)格，有可能存在安全隱患。接地形式應(yīng)該根據(jù)接地點的土壤環(huán)境、氣候環(huán)境等因素合理選擇。

土壤環(huán)境一個關(guān)鍵的相關(guān)指標(biāo)為電阻率。一般而言，電阻率高的地方其接地電阻值大。因此，為了適應(yīng)該類地區(qū)的土壤環(huán)境，接地體的面積應(yīng)該做大些，以平衡其電阻率高帶來的負(fù)面影響。同時，在一些受雷電影響較為明顯的地區(qū)，其接地電阻理論值超標(biāo)，將會直接影響接地網(wǎng)的安全可靠性。此外，土壤的酸或堿腐蝕性也是接地體在設(shè)計過程中要重點關(guān)注的方面。如果土壤過酸或者過堿，很容易導(dǎo)致接地體腐蝕斷裂，從而失去了接地網(wǎng)的泄流作用。

1.2 土壤環(huán)境與接地體的電化學(xué)反應(yīng)

理論上說，接地體與土壤之間的電化學(xué)腐蝕反應(yīng)時刻都在發(fā)生著，反應(yīng)的程度隨著土壤的酸堿性水平而不同。土壤的酸堿性水平越高，接地體的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重。發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的兩個表現(xiàn)為腐蝕微電池和腐蝕宏電池作用。當(dāng)使用桿塔接地體劣質(zhì)材料時，產(chǎn)生腐蝕微電池電化學(xué)反應(yīng)的可能較大；當(dāng)土壤質(zhì)地及土壤滲透率處于危險水平時，易形成氧濃電池及鹽分濃差電池。這兩種因素都會增大接地體的接地電阻，降低接地體的導(dǎo)電性能。目前的輸電線路裝置接地體埋設(shè)過程中，這個不利因素往往被忽略，因此留下了故障隱患。

1.3 運(yùn)行維護(hù)不到位

上述兩點提及了設(shè)計施工過程中關(guān)于架空高壓輸電線路接地裝置可能存在的一些技術(shù)不足之處，然而，即使初期設(shè)計合格，后期管理維護(hù)不力，也會加速接地裝置的老化失效。因為其運(yùn)行過程中，時刻都經(jīng)受著周圍環(huán)境的弱腐蝕，使接地體與周圍土壤的接觸電阻變大，特別是在山區(qū)酸性土壤中，接地體的腐蝕速度是相當(dāng)快的。因此需要對建成的輸電線路接地裝置的進(jìn)行很好的后期維護(hù)，以保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高運(yùn)行可靠性。

2 針對接地裝置技術(shù)不足的改進(jìn)方法

2.1 關(guān)于接地裝置的技術(shù)改進(jìn)

2.1.1 改善接地體的防腐性能。理論上講接地裝置的壽命與桿塔結(jié)構(gòu)中的其他部件相同，但是接地裝置的運(yùn)行壽命與土壤的腐蝕性息息相關(guān)。因此，很有必要采取防腐措施來提高接地裝置的耐腐蝕性。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的研究成果，考慮接地土壤酸堿環(huán)境，從以下兩個方面來改善接地體的防腐性能：注重土壤腐蝕性與接地體面積之間的匹配關(guān)系。具體而言，在土壤腐蝕性較強(qiáng)的農(nóng)田地帶、化工廠附近、地勢低洼等地區(qū)，有針對性地加大接地體的橫截面積，降低接地裝置的電阻率，提高導(dǎo)電泄流性能。

利用技術(shù)手段提高接地體的防腐性能。比如說，在引下線和連接板的焊接處要進(jìn)行熱鍍鋅處理，增強(qiáng)焊接處的防腐性能，提高焊接處的可靠性。

2.1.2 科學(xué)選擇接地裝置型式。在實際工程應(yīng)用中，桿塔接地裝置大多采用多根水平放射線的形式。針對不同的工程實際，采取改變接地裝置型式等優(yōu)化措施，提高接地裝置型式設(shè)計的合理性。在一些土壤電阻率相對較低的地區(qū)，如農(nóng)田、低洼濕地等地，其接地裝置的型式應(yīng)該雙軌方案，即采用水平接地體結(jié)合垂直接地體的方案，以保證其接觸良好；反之，在土壤電阻率較高的地區(qū)，應(yīng)該選擇連續(xù)伸長接地體方案，即沿線路埋設(shè)2～3根接地線，一直延伸到下一基塔的接地裝置，這種方式可以有效降低高土坡電阻率地區(qū)的桿塔電阻，提高接地體可靠性。

除上述兩個重要改進(jìn)方面外，對于改善架空高壓輸電線路的接地裝置可靠性，還可以從提高接地裝置施工質(zhì)量的管理水平、合理應(yīng)用降阻劑等方面進(jìn)行提高。

2.2 加強(qiáng)架空高壓輸電線路接地的運(yùn)行維護(hù)

接地裝置的日常運(yùn)行維護(hù)對于提高架空高壓輸電線路接地裝置的運(yùn)行可靠性，改善其現(xiàn)有的技術(shù)不足之處，具有重要意義。通過科學(xué)的運(yùn)行維護(hù)可以及時消除接地裝置存在的問題，發(fā)現(xiàn)潛在的故障風(fēng)險，可以有效降低桿塔的接地電阻值，從而提升線路的耐雷水平。具體而言，接地裝置的運(yùn)行維護(hù)主要從裝置部件及地下引線兩方面著手。對接地桿塔的接地引下線進(jìn)行定期巡視檢查。通過工作人員的定期檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)接地體裝置部件的故障隱患，排除連接螺栓松動的故障，及時更換生銹的螺栓，確保接地引下線的安全可靠。對接地體進(jìn)行定期進(jìn)行故障排查。該舉措可以防止其受外力破壞而降低效能，在雨水較多的地區(qū)，應(yīng)重點排查，防止接地體被沖刷出地面。此外，定期對接地體的銹蝕情況進(jìn)行抽查，防止接地體因腐蝕而降低導(dǎo)電性能。

3 適應(yīng)高山等不同地形下線路接地裝置技術(shù)

針對新興的產(chǎn)業(yè)園、物流園區(qū)，高壓輸電線路沿著中間綠化帶走線。由于一般處于交通方便的地方，易于展開維護(hù)工作，且土壤環(huán)境條件好；此外，在新興的產(chǎn)業(yè)園物流園區(qū)，其一般為人員密集區(qū)，防雷要求一般更為嚴(yán)格，因此其接地裝置技術(shù)可采用目前較為先進(jìn)、防雷性能更好的新型接地裝置—空腹注水式接地裝置。它能有效降低高土壤電阻率地區(qū)線路接地電阻值，具有較優(yōu)良的線路防雷效果。

對于常見的高山大嶺及經(jīng)濟(jì)園區(qū)的果園等片區(qū)地形，輸電線路走線一般分為爬坡式和沿山脊式等幾類，其接地裝置環(huán)境較為惡劣，如土壤電阻率較高等，且不便維護(hù)。但是空腹式接地裝置結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)成本較低，施工技術(shù)要求不高，可以應(yīng)用在氣候較為干燥的地區(qū)、土壤電阻率較高的地區(qū)以及雷電活動較為頻繁的地區(qū)。因此，在具備這類地形特征的地方采用這種方法可以有效地降低施工成本、減少維護(hù)量、提高裝置運(yùn)行可靠性。

除此之外，適合于不同負(fù)載地形的主要接地裝置技術(shù)還有深井壓力灌注接地技術(shù)、電解離子接地裝置技術(shù)等。深井壓力灌注接地技術(shù)盡量在原地網(wǎng)外圍布置，為在水田中不影響農(nóng)民耕種及保證外延網(wǎng)不被破壞，外延水平接地埋設(shè)深度應(yīng)達(dá)1米以上，皆具有接地電阻穩(wěn)定、資金節(jié)省、安全可靠、使用壽命長等優(yōu)點。

4 結(jié)語

架空高壓輸電線路桿塔接地裝置是輸電線路的重要組成部分，是保證輸電線路安全可靠的重要措施。本文詳細(xì)分析了現(xiàn)有接地防護(hù)技術(shù)的不足之處，從接地網(wǎng)設(shè)計、接地體敷設(shè)施工、接地體腐蝕等方面分析了目前架空高壓輸電線路接地裝置技術(shù)存在的一些問題，并提出了相關(guān)改進(jìn)措施，同時要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理，最后分析了空腹注水式接地裝置等新型接地裝置。它的應(yīng)用實施，可以有效地降低施工成本，提高裝置可靠性。

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作者簡介：黃恒福，男（壯族），廣西靖西人，廣西博陽電力勘察設(shè)計有限公司助理工程師，研究方向：架空高壓輸電線路電氣設(shè)計。