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架空输电线路杆塔降低接地电阻的措施探讨

摘要：输电线路的杆塔接地是输电线路里最重要的一环，是防止雷电危害不

可或缺的措施之一。为保证输电系统安全稳定运行，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。本文通过分析杆塔接地装置的一

般要求、杆塔接地电阻超标的原因，从而探讨有效降低杆塔接地电阻的措施。

关键词：架空输电线路；杆塔；接地装置；接地电阻

输电线路的杆塔接地是线路防雷的主要措施之一，其可靠性对保证电力系统

的安全稳定运行具有重大的意义。其中接地电阻指的是接地引下线、接地散流电

阻和接触电阻，它是用来确保外来雷电流入地面，绝缘线路的设备，以便减少线

路被雷击的跳闸率，避免跨步电压对人体产生伤害和提高运行可靠性。降低杆塔

接地电阻是提高线路耐雷水平、降低线路雷击跳闸率的主要措施。

1雷电对输电线路的危害

架空输电线路在运行中，由于杆塔接地不良而引发的雷害事故占线路故障率

的比例较高，这主要是由于雷击杆顶或地线(避雷线)时，当雷电流通过杆塔接地

装置泄流人地，由于接地电阻偏高，从而产生了较高的反击过电压所致。这种由

于线路遭受雷击时产生的过电压称为大气过电压，会使线路设备及其绝缘受到破

坏而产生事故，若变电站防雷措施不良，甚至会造成变电站设备的损坏。

2杆塔接地装置的一般要求

根据《110—500kV架空送电线路设计技术规程》(DL／T5092—1999)中

9．0．11节的要求：有地线的杆塔应接地。在雷季干燥时，每基杆塔不连地线

的工频接地电阻，不宜大于表l的要求。

表1有地线(避雷线)的线路杆塔工频接地电阻范围

在常规的输电线路工程中，高压架空线路杆塔的接地装置一般要求采用下列

几种形式。

(1)在土壤电阻率P≤100Ω#8226;m的潮湿地区，可利用铁塔和钢筋混凝土

杆自然接地。对发电厂、变电站的进线段应另设雷电保护接地装置。在居民区，

当自然接地电阻符合要求时，可不设人工接地装置。

(2)在土壤电阻率100Ω#8226;m2000Ω#8226;m的地区，可采用6～8根总

长度不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短

结合的方式，接地极埋设深度不宜小于0．3m。

(5)居民区和水田中的接地装置，宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。

(6)在高土壤电阻率地区采用放射形接地装置时，当在杆塔基础的放射形接

地极每根长度的1．5倍范围内有土壤电阻率较低的地带时，可部分采用引外接

地或其它措施。

3杆塔接地电阻超标的原因

3.1自然原因

以安徽省为例，该省地势西南高、东北低，地形地貌南北迥异、复杂多样，

全省面积2／3为山地和丘陵，地形复杂、地质条件较差，部分山区线路杆塔所

在位置往往土层很薄甚至根本没有，岩石裸露，这类地形其土壤电阻率较高。据

不完全统计，山区段土壤电阻率大都超过l000Ω#8226;m，局部地段甚至超过

5000Ω#8226;m。

3.2设计原因

近年来，由于电网建设发展迅猛，线路设计单位普遍存在项目工期紧、任务

重的情况，在输电线路勘测设计中容易出现如下问题。

(1)由于测量工作量较大、时间紧，勘测人员未对线路杆位的土壤电阻率进

行逐基测量，部分塔位直接凭个人经验估算土壤电阻率，往往取值与现场实际出

人较大。

(2)电气设计人员不根据实际土壤电阻率数据进行验算，直接套用其它工程

的现成接地图纸，造成杆塔接地形式不适应现场实际，给施工造成困难。

3.3施工原因

部分施工单位对接地工程的重要性认识不足，而接地工程又属于隐蔽工程，

监督困难，特别是在山区线路施工中，由于物料运输困难、劳动力成本偏高，经

常存在不按图纸施工的现象，如水平接地线敷设长度、接地射线埋深、接地模块

数量、降阻剂用量不够以及回填土不密实等情况屡有发生。更有极少数施工单位

直接采用原地开挖出的块石、石屑回填，使杆塔接地体难以保持与周围土壤的可

靠电气接触，同时由于回填物空隙较大，在雨水渗透的作用下，致使接地装置迅

速腐蚀、老化，甚至失去作用和功能。

3.4运行原因

输电线路在经过一段时间运行后，部分杆塔的接地电阻数值会变大，主要原

因如下。

(1)杆塔接地射线直接敷设在土壤中，土壤中的氧离子腐蚀接地体，使接触

电阻变大，特别是在山区酸陛土壤中，接地