降低桿塔接地電阻
架空線路桿塔接地對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平,減少線路雷擊跳閘率的主要措施。特別是一些位于山區(qū)、多雷區(qū)的線路由于桿塔接地電阻高而產(chǎn)生的雷擊閃絡(luò)事故相當(dāng)多,經(jīng)常發(fā)生的雷電繞擊、反擊、使線路跳閘,影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)線路桿塔接地進(jìn)行降阻改造是提高線路耐雷水平降低線路雷擊跳閘率的有效措施。
架空線路桿塔接地的主要目的是防雷保護(hù),在土壤電阻率高的山區(qū),因雷電活動(dòng)強(qiáng)烈,采取以防雷為主的措施,盡可能降低沖擊接地電阻。
雷擊桿塔時(shí)塔頂電位與桿塔接地電阻密切相關(guān),降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平,防止反擊的最基本最有效的措施,我國(guó)規(guī)程規(guī)定桿塔的工頻接地電阻一般為10-30歐。
降低桿塔接地電阻技術(shù)是通過(guò)降低桿塔的沖擊接地電阻來(lái)提高輸電線路反擊耐雷水平的一種輸電線路防雷技術(shù)。
傳統(tǒng)的降低桿塔接地電阻的方法分為物理降阻和化學(xué)降阻。物理降阻包括更換接地電極周?chē)寥?、延長(zhǎng)接地電極、深埋接地電極、使用符合接地體等;化學(xué)降阻主要是指在接地電極周?chē)笤O(shè)降阻劑,通過(guò)降低土壤電阻率來(lái)達(dá)到降低接地電阻的目的。通過(guò)降低桿塔接地電阻來(lái)降低輸電線路雷擊跳閘率的原理是:當(dāng)桿塔接地電阻降低時(shí),雷擊塔頂時(shí)塔頂電位升高的程度降低,絕緣子所承受的過(guò)電壓程度也降低,從而使線路的反擊耐雷水平提高,有效降低線路的雷擊跳閘率。
降低桿塔接地電阻原理:接地電阻與接地電極的形式和土壤電阻率有關(guān),通過(guò)改變接地電極的形狀、尺寸、埋深以及土壤電阻率可以改變桿塔接地電阻。降低桿塔接地電阻的主要方法有:增加射線長(zhǎng)度、采用垂直接地體、采用降阻劑或接地模塊降低土壤電阻率等。對(duì)于平原地區(qū),特別是土壤電阻率較低的區(qū)域,按照常規(guī)的設(shè)計(jì),接地電阻值即能達(dá)到要求,而在山區(qū)、高土壤電阻率地區(qū),如何有效的降低接地裝置的接地電阻值,如何用較少的投資獲得較好的降阻效果,目前仍然是電力系統(tǒng)中廣大工程技術(shù)人員面對(duì)的主要技術(shù)難題。
輸電線路接地電阻超標(biāo)的桿塔往往是山區(qū)地質(zhì)復(fù)雜的地段,在這些地段由于土壤電阻率高,地形復(fù)雜,交通不便,要把桿塔的接地電阻降下來(lái)往往非常困難,然而越是降阻困難的地段往往又是雷電活動(dòng)頻繁、雷電事故多的地段,這就要求在桿塔接地降阻改造時(shí)要根據(jù)具體的地線、地勢(shì)和土壤電阻率,做特殊的設(shè)計(jì),充分利用桿塔所在處的地形,采用切實(shí)可行的降阻措施。
在測(cè)試山區(qū)線路桿塔的接地電阻時(shí),往往會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的特殊地線條件或測(cè)量方法不當(dāng)?shù)仍?,使得測(cè)試的結(jié)果不真實(shí),數(shù)值偏低,造成誤判斷。如測(cè)量線太短,電流線、電壓線分別采用40m和20m,電流線40m只相當(dāng)于桿塔接地體射線的長(zhǎng)度,電壓極更是在桿塔接地范圍之內(nèi)。
在實(shí)際工程中,還發(fā)現(xiàn)采用一些不當(dāng)?shù)慕底璐胧?,如?duì)桿塔進(jìn)行降阻時(shí)不管地址結(jié)構(gòu)如何,采用打深井的方法進(jìn)行降阻處理。且不說(shuō)其降阻效果如何,因?yàn)闂U塔接地的主要作用是防雷,而雷電流屬于高頻電流,有很強(qiáng)的趨膚效應(yīng),在地中的流動(dòng)也只是沿地表散流,深層土壤并不起作用。因而送電線路桿塔接地應(yīng)以水平射線結(jié)合降阻劑降阻的方法進(jìn)行降阻改造。充分利用現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì),沿等高線做水平射線,或在山巖地帶利用山巖裂縫鋪設(shè)水平接地體并施加膨潤(rùn)土類(lèi)降阻可有效的降低桿塔接地電阻。
通過(guò)降低桿塔接地電阻來(lái)降低線路反擊跳閘有明顯的效果,對(duì)220kv及以下電壓等級(jí)的輸電線路尤其如此。在輸電工程中,桿塔接地電極的造價(jià)在總造價(jià)中所占的比例很低,不到1%,通過(guò)改善接地電阻來(lái)提高線路耐雷水平的成本并不高,降低雷擊跳閘率的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。