（國網山東省電力公司泰安供電公司，山東泰安市，271000） 張愛國

目前我國電力工業(yè)發(fā)展最重要的輸電方式就是架空輸電線路，架空輸電線路起到橋梁的作用，可以把不同區(qū)域內的電站進行連接，來完成對電能的傳輸和轉換。按照電壓等級，架空輸電線路可分為四類，①高壓架空輸電線路，即電壓等級為35kV～110kV；②超高壓架空輸電線路，即電壓等級為220kV～750kV；③超高壓架空輸電線路，即電壓等級為800kV 及以上；④配電線路，即電壓等級為10kV 及以下。本文是對高壓輸電架空線路接地電阻的應用進行研究，即電壓為35kV～110kV。

1 接地電阻的重要性

1.1 概述

接地電阻是指電流從接地裝置向地面進行的擴散和流動，然后再從地面進行擴散和流向另一個接地體的時候所產生的電阻。接地設備的接地電阻是電氣設備接地部分的對地電壓與接地電流之比。接地電阻主要由四部分組成，①接觸的電阻；②地體的電阻；③接地線的電阻；④散流的電阻。

1.2 作用

接地電阻的作用主要表現在兩個方面。一方面是將雷電、設備泄露的電流引入到地上，避免設備發(fā)生爆炸引起火災，從而確保了設備良好運行和正常工作；另一方面降低設備周圍的電壓，避免造成人體觸電，從而確保人身安全。當電氣設備的絕緣層損壞并發(fā)生相間故障時，設備外殼的電位將升高至相電壓。此時，如果直接觸摸設備，故障電流將全部流過人體，導致危險的發(fā)生。根據Ir/Ijd=Rd/Rr，接地體的接地電阻與流向人體的接地電阻密切相關，流向人體的接地電阻值會隨著接地體的接地電阻的增加而增加，反之同樣。為了限制通過人體的電流（小于10MA），只要對Rd的大小進行適當控制（通常不超過4Ω），就可以起到保護作用防止人體受到觸電的危險。

1.3 意義

電氣設備的接地保護措施是否安全、可靠需要接地電阻這一重要指標來衡量。近幾年來高架輸電線路一直出現問題，其中最大的問題就是由雷擊而引起的跳閘現象，電網由于雷擊傳輸線而導致的跳閘和停電逐漸增加，根據電網的故障統(tǒng)計，在高壓線路的跳閘總數中，雷擊造成的故障約占50%至60%。另外在地形復雜的山區(qū)，受其地理位置的影響其土地電阻率比較高，再加上雷雨天較多，高架輸電線路遭遇雷擊的次數更多，查找故障點和緊急維修更加困難，導致較大的損失。接地電阻的功能是安全、可靠的，確保雷電電流泄漏到地面，從而保護線路設備絕緣，降低線路雷擊跳閘情況的發(fā)生，以達到提高線路運行的可靠性和避免因步進電壓引起人身傷害的目的。

2 輸電架空線路接地電阻系數偏高的原因

2.1 客觀條件

在某些地區(qū)因地質環(huán)境和自然環(huán)境比較惡劣，會對架空輸電線路的接地裝置產生不利影響，并給接地裝置造成嚴重的問題。在山區(qū)里面其土壤的電阻是比較高的，對接地裝置的影響比較大。還有一些地形條件更為復雜的情況，其自然地形多為陡峭且地質較差，非常不利于施工工作的開展，給安裝工作帶來不便。土壤的接地裝置是主要的傳播媒介，在我國北部地區(qū)沙漠和戈壁較多，土壤相對干燥且不易導電，這樣的地形更會產生較高的電阻。

2.2 主觀設計

山區(qū)的地形通常較為復雜并受地質原因的影響，土壤通常不平坦，電阻值不斷變化。為了使電阻變化在合理的范圍內，應仔細檢查每個階段的電阻，并結合塔架的地形，測量周圍的實際差異并計算出實際的接地裝置。該接地裝置系統(tǒng)更加復雜，檢測過程更加繁瑣，因此設計中容易出現誤差，這也與土壤電阻率的差異有關。當沒有固定的設計圖和塔架位置時，必須使用與設計圖相似的圖進行設計，以使設計符合場地施工要求，并且塔架場地與接地電阻之差在合理范圍內。

3 降低高壓輸電架空線路接地電阻的措施

3.1 做好桿塔接地設計

在線路可行性研究和初步設計線路選擇階段，設計單位的專業(yè)人員應當到線路所在區(qū)域實地考察具體的情況。如果設計路線遭遇了雷電區(qū)域，就需要根據雷電的活動情況，盡量避開，如若不能避開，就需要避開頻繁的區(qū)域，合理確定路徑計劃。在線路施工圖的最終勘察和定位階段，專業(yè)測量人員需要逐基測量土壤電阻率，以為塔架接地設備的合理設計提供準確的信息。

3.2 降低接地電阻的措施

3.2.1 利用接地電阻降阻劑

降阻劑是當前一種相對較新且積極普及的方法，其成分是化學配備的，它的外圍是網狀膠體，內層包含了具有良好的導電效果的強電解質和水分。降阻劑可以保持長時間的導電效果，因為由外層的網狀膠體護住水解的液體，不會被隨著地下水和雨水的沖刷擴散。降阻劑使用應當注意的是需要放置在接地極的附件，這樣就可以減少接觸電阻的產生，增加接地極的尺寸，接地極的接地電阻在一定程度上就會得到降低，尤其是在區(qū)域和規(guī)模比較小且集中的地區(qū)使用降阻劑進行降阻的效果更佳。

3.2.2 采用外引式接地

外引式接地多數是在丘陵地區(qū)使用，當地區(qū)的接地電阻比較高時，無法根據區(qū)域內的環(huán)境降低現場的接地電阻。而距離此區(qū)域的不遠處，就有水源和低電阻的土壤，就可以使用此類方法。具體方法是鋪設水下接地網，或者制作接地極，然后使用地線將其連接到外部進行接地。使用此方式時需要注意的是，外引接地設備需要避開行人通道，以防止步進電壓受到電擊；在穿越高速公路時，外部引線的埋入深度應大于或等于0.8m。

3.2.3 鉆孔深埋法

近年來，我國逐漸開始使用鉆孔深埋法進行降低電阻，其辦法是從美國引入的，其實際效果已經得到了驗證。鉆孔深埋法中一般使用的是5～10m左右長度的垂直接地體，具體的長度最終是取決于地質條件的，接地體一般為圓鋼型，其直徑一般為20～75mm，直徑的不同不會影響接地電阻。該方法適用于諸如擁擠的建筑物或鋪設接地網絡的狹窄區(qū)域，在這些狹窄區(qū)域內很難使用傳統(tǒng)方法找到接地電極的正確位置，而且還無法保證具體的安全距離。雖然可以通過其他措施對接地體進行覆蓋，從而確保接地的安全性，但是這樣做必會增加施工成本，造成不必要的浪費。沙質土壤使用鉆孔深埋法的效果最佳，因為大多數沙質層都在表層的3m 以內，并且深層土壤電阻率很低。

3.3 加強工程施工管理與日常運行維護

施工單位應當嚴格按照計劃進行施工，必須嚴格檢查每個環(huán)節(jié)，以確保施工質量。同時加強項目監(jiān)督，全面監(jiān)督整個施工過程。施工完成后，維護部門應定期檢查塔架接地裝置和測量塔架的接地電阻，及時消除缺陷進行維護，要時刻讓接地裝置進行良好的運行。