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输电线路防雷措施(二)

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作者:[四川开创防雷技术部] 人气: 发表时间:2014/10/4 20:28:20
    降低杆塔接地电阻
    架空线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。特别是一些位于山区、多雷区的线路由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多,经常发生的雷电绕击、反击、使线路跳闸,影响了电网的安全稳定运行。对线路杆塔接地进行降阻改造是提高线路耐雷水平降低线路雷击跳闸率的有效措施。
    架空线路杆塔接地的主要目的是防雷保护,在土壤电阻率高的山区,因雷电活动强烈,采取以防雷为主的措施,尽可能降低冲击接地电阻。
    雷击杆塔时塔顶电位与杆塔接地电阻密切相关,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,防止反击的最基本最有效的措施,我国规程规定杆塔的工频接地电阻一般为10-30欧。
    降低杆塔接地电阻技术是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种输电线路防雷技术。
    传统的降低杆塔接地电阻的方法分为物理降阻和化学降阻。物理降阻包括更换接地电极周围土壤、延长接地电极、深埋接地电极、使用符合接地体等;化学降阻主要是指在接地电极周围敷设降阻剂,通过降低土壤电阻率来达到降低接地电阻的目的。通过降低杆塔接地电阻来降低输电线路雷击跳闸率的原理是:当杆塔接地电阻降低时,雷击塔顶时塔顶电位升高的程度降低,绝缘子所承受的过电压程度也降低,从而使线路的反击耐雷水平提高,有效降低线路的雷击跳闸率。
    降低杆塔接地电阻原理:接地电阻与接地电极的形式和土壤电阻率有关,通过改变接地电极的形状、尺寸、埋深以及土壤电阻率可以改变杆塔接地电阻。降低杆塔接地电阻的主要方法有:增加射线长度、采用垂直接地体、采用降阻剂或接地模块降低土壤电阻率等。对于平原地区,特别是土壤电阻率较低的区域,按照常规的设计,接地电阻值即能达到要求,而在山区、高土壤电阻率地区,如何有效的降低接地装置的接地电阻值,如何用较少的投资获得较好的降阻效果,目前仍然是电力系统中广大工程技术人员面对的主要技术难题。
    输电线路接地电阻超标的杆塔往往是山区地质复杂的地段,在这些地段由于土壤电阻率高,地形复杂,交通不便,要把杆塔的接地电阻降下来往往非常困难,然而越是降阻困难的地段往往又是雷电活动频繁、雷电事故多的地段,这就要求在杆塔接地降阻改造时要根据具体的地线、地势和土壤电阻率,做特殊的设计,充分利用杆塔所在处的地形,采用切实可行的降阻措施。
    在测试山区线路杆塔的接地电阻时,往往会因为现场的特殊地线条件或测量方法不当等原因,使得测试的结果不真实,数值偏低,造成误判断。如测量线太短,电流线、电压线分别采用40m和20m,电流线40m只相当于杆塔接地体射线的长度,电压极更是在杆塔接地范围之内。
    在实际工程中,还发现采用一些不当的降阻措施,如对杆塔进行降阻时不管地址结构如何,采用打深井的方法进行降阻处理。且不说其降阻效果如何,因为杆塔接地的主要作用是防雷,而雷电流属于高频电流,有很强的趋肤效应,在地中的流动也只是沿地表散流,深层土壤并不起作用。因而送电线路杆塔接地应以水平射线结合降阻剂降阻的方法进行降阻改造。充分利用现场地势,沿等高线做水平射线,或在山岩地带利用山岩裂缝铺设水平接地体并施加膨润土类降阻可有效的降低杆塔接地电阻。
    通过降低杆塔接地电阻来降低线路反击跳闸有明显的效果,对220kv及以下电压等级的输电线路尤其如此。在输电工程中,杆塔接地电极的造价在总造价中所占的比例很低,不到1%,通过改善接地电阻来提高线路耐雷水平的成本并不高,降低雷击跳闸率的经济效益十分明显。


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