输电线路接地网型式和存在问题

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1、输电线路接地网型式和存在问题　　摘要：接地网是输电线路的重要组成部分，具有确保雷电流可靠泄入大地、保护线路设备绝缘、减少线路雷击跳闸率和提高线路运行可靠性的作用。输电线路接地网的好坏直接关系到输电线路的防雷水平和安全稳定运行。因此，了解输电线路接地网的型式及其优缺点，合理设计接地网具有重要的意义。本文综述了我国目前输电线路使用的接地网型式，分析了接地网存在的问题，并在此基础上提出了改进的方向，为接地网的合理设计和改进提供了依据。关键词：输电线路接地网改进中图分类号：TM621.5文献标识码：A引言7雷击现象是一种较为严重的自然灾害，输电线路的防雷保护接地技术，直接关系到供电

2、系统的安全运行。据统计，在我国高压输电线路运行的总跳闸事故中，由雷击引起的跳闸事故占40%~70%。当雷击杆塔或避雷线时，雷电流经过杆塔、接地网流入大地，从而保护电力线路不被雷击，因此接地网的好坏直接影响到防雷效果[1]。目前，我国输电线路的接地网设计比较简单，大多利用扁钢、圆钢等金属材料作为接地电极，埋设在输电线路杆塔的周围，欠佳的接地网设计使得其在使用中存在各种问题，从而影响了输电线路杆塔的接地水平和防雷效果。本文综述了我国目前输电线路使用的接地网型式，分析了接地网存在的问题，并在此基础上提出了改进的方向。1输电线路接地网型式输电线路的接地，首先应考虑充分利用其本身的自

3、然接地体，包括输电杆塔基础、钢筋混凝土杆埋入地中的部分及其底盘、拉线盘等。在自然接地体不能满足要求的情况下，于基坑周围围绕杆塔基础添加环形接地带或于地表面添加浅埋基地带等人工接地装置。输电线路的人工接地装置主要有简单接地体和复合接地网两种形式。1.1简单接地体简单接地体一般均由垂直埋设的管、水平敷设的带和环等一些简单的接地体组合而成。接地体的型式主要有接地引下线、垂直敷设的接地体、浅埋的水平接地体、深埋的接地环等，其简图如图1所示。水平敷设的一般采用圆钢、扁钢等，垂直敷设的一般采用角钢、钢管、圆钢等。a)垂直敷设的接地体(b)浅埋的水平接地体(c)深埋的接地环图1简单接地极

4、简图1.2复合接地网7复合接地网由管、带、环等简单接地体组合而成。当简单接地体的接地电阻无法满足输电线路的接地要求时，采用复合式接地体建立接地网，接地体间相互并联降低接地电阻。复合接地网的型式有多根水平射线复合接地网、深埋接地环和引线复合接地网、垂直电极和水平射线复合接地网等，其简图如图2所示。(a)多根水平射线接地网(b)深埋接地环和引线接地网(c)垂直电极和水平射线接地网图2复合接地网简图2输电线路接地网存在的问题2.1接地网设计问题我国早期设计的输电线路接地网，由于设计及建设标准偏低，接地网大多利用扁钢作为接地体的材料，这些接地体的材料不耐腐蚀，易年久失修，使得接地网

5、导电性能大大降低，接地电阻增大。虽然近年来输电线塔的接地设计要求在逐步提高，但采取降低接地电阻的形式单一，仅仅是延长射线、增加接地网钢筋截面、采用降阻剂、铺设接地模块等。综合来看，短期内降低电阻的效果较好，但随着运行时间的增加，接地装置的防雷效果会逐步减弱，对线路安全运行埋下隐患，同时加大后期改造的费用，整体的防雷效果和经济效果欠佳。2.2接地网腐蚀问题7普通接地网一般采用的接地材料为金属材料，由于常年埋入地下而腐蚀严重，造成输电线路杆塔接地电阻增大。腐蚀的原因主要是金属接地材料受到了环境介质的化学和电化学作用。化学腐蚀主要是由于输电线路接地网的附近存在具有腐蚀性的原料尤其

6、是化工原料，很容易对接地网造成直接接地腐蚀；电化学腐蚀是由于存在不同电极单位的阴阳极，造成电位差，其原因主要是钢质材料中存在不同电位的两种介质，构成原电池，发生腐蚀，另外土壤中存在的盐分浓度的不同形成盐浓度电池。这些原因共同作用加速了接地网的自然腐蚀速度，受腐蚀的接地网导电性能大大降低，使得接地网的接地电阻增大。2.3接地网敷设问题输电线路接地网的敷设主要包括水平敷设和垂直敷设。水平敷设的平面地网往往占用很大面积的土地，敷设范围较大，施工工作量很大；垂直敷设的深埋接地体施工时需要开挖的土壤很深，施工量也较大。输电线路接地网的敷设线长面广，各处土壤、地质环境的不同，更增加了敷

7、设的难度，尤其是特殊地质面貌环境如高土壤电阻率地区、岩石地区等，线路接地网的敷设更加困难。另外，由于接地网的敷设质量达不到工程要求，接地网的质量不一，使得接地电阻过大，腐蚀严重，有的甚至断开，不能很好泄流，影响防雷效果。3输电线路接地网改进方向7目前，国内输电线路的接地网普遍存在以上问题，为了保证输电线路的安全稳定运行，接地网的改进迫在眉睫。本文在以往输电线路接地网改造措施的基础上，提出了接地网新的改进方向。3.1接地网的改造措施针对输电线路接地网存在的常见问题，提出的对策性改造措施主要为接地网的合理设计、施工质量