摘要：吴宁—朱云220kV线路工程，起于500kV吴宁变，止于220kV朱云变，线路途经东阳市、义乌市和浦江县，路径全长约54.3km。根据现场勘测，本工程线路所经地区多为地形十分复杂的山区，雷电活动较强，土壤电阻率高。因此，本院对该地区常用杆塔降阻措施进行了分析，并在此基础上结合地形条件将“打点滴”式接地装置降低杆塔接地电阻的新方法进行了探讨。
关键词：接地装置；电阻率；山区
1 引言
输电线路杆塔接地对维护电力系统正常运行、保障人身及设施的安全至关重要，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。在一些高土壤电阻率地区，特别是在土少石多的山区，土壤电阻率一般都在1500Ω•m及以上，而且地形、地势复杂，交通不便，施工难度大，从经济性能比较上讲，传统的降阻措施越来越难以满足要求。
2 常规接地装置分析
常规接地装置运用在高土壤电阻率的山区，一般采用延长射线的方式来降低杆塔接地电阻。根据现场测量数据显示，本工程线路所经地区土壤电阻率一般都在1500Ω•m及以上，若是传统接地闭合环网的水平接地体（如图2-1），采用电阻系数法计算水平敷设的复合式人工接地装置的工频接地电阻（R），假设土壤电阻率ρ=2000Ω.m，水平接地体的总长度为L，埋深为D，h为圆钢直径，A为水平接地体的形状系数。
假设采用Φ12圆钢，其埋设深度为0.6m，接地体总长度需为220米，才能达到《110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》（GB 50545-2010）中第7.0.16条规定，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7.0.16规定的数值的要求。
根据上述计算，若是采用传统接地装置，其单根接地射线l需要50m长。对于土少石多山区工程，势必会加大运输和施工难度，也对环境造成一定的破坏，并且投资大、耐久性差、效果不佳。
3 “打点滴”式接地
3.1 安装环境及使用方法
“打点滴”式接地装置是杆塔位于山坡上需要做散水沟的情况下，本着尽量减少对环境的影响和利用自然接地体的原则，利用水低电阻率的特点，来降低杆塔接地电阻的一种接地装置。由于本工程地形中90%为山地、10%为丘陵，对于山坡上立杆塔需要做排水沟的，可以在排水沟内修建三个漏斗状蓄水槽，且在底部敷设垂直PVC管，PVC管上方加装过滤网，避免杂物充满管道。在自然排水沟或人工排水沟下方敷设接地体，在接地体上方沿线预埋Φ60左右的水平PVC管。PVC管与接地体之间回填约400mm的粘土，夯实。并隔一定距离预埋Φ60左右的垂直PVC管，水平PVC管和垂直PVC管连通。水平PVC管上隔一定距离设置若干排水孔，当雨水或泉水集聚在排水沟内，顺着PVC管由地势高的流向地势低的管道，并通过PVC管上的泄水孔，滋润接地体周围的土壤，能有效降低土壤电阻率（如图3.2-1）。这种措施适合于高土壤电阻率地区要求接地电阻很小的杆塔。为了有效降低工频接地电阻，对于水平辐射形接地圆钢（镀锌处理），仍予以保留，并与环形接地钢管可靠电气连接。
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3.2 作用要点
“打点滴”式接地装置的作用主要包括以下的三个方面：
1）在接地体周围回填土壤电阻率低、土质细密的粘土并夯实，可以大大减少接地体与周围的土壤的接触电阻，从而降低接地电阻。
2）为了防止接地体在长时间使用后会产生铁锈，在接地体的表面进行了镀锌处理，抗腐蚀能力较强，在很长时间内不会产生腐蚀，因此降阻效果可以保持较长时间。
3）在山坡上立塔需要做排水沟的或有自然排水沟的，利用地势的起伏，将雨水或泉水导引到接地体附近，滋润其周围的土壤，使回填土与接地体紧密接触，同时也增强了土壤间的接触，降低土壤电阻率，降低接地电阻。
3.3 理论计算
对于“打点滴”式接地装置，在通过收集雨水或泉水润湿接地体和周围的土壤之后，其最终的散流电阻 =KRρ（K为降阻系数，Rρ为不采取任何降阻措施的，敷设水平敷设的复合式人工接地装置的工频接地电阻）。
结合该接地体形状，采用电阻系数法计算水平敷设的复合式人工接地装置的工频接地电阻（Rρ）假设土壤电阻率ρ=2000Ω.m，水平接地体的总长度为L，埋深为D，h为圆钢直径，A为水平接地体的形状系数。按电阻系数法：
上述计算仅为敷设水平射线的接地电阻，当通过本接地装置收集到的雨水或泉水润湿接地体和周围的土壤，水作为“降阻剂”后的降阻效果及计算方法，将引入降阻系数K。相当于在土壤中加入了天然水，使得接地体和周围的土壤长期保持湿润，可以增加土壤导电性，降低周围土壤电阻率，从而降低接地电阻。
K值可有下式求得：
求得土壤电阻率ρ=2000Ω.m时，K约为0.4。
综上所述，对于安装了“打点滴”式接地装置而言，其最终的散流电阻为 =KRρ=0.4×58.51=23.4Ω，满足规范要求。
3.4与常规接地的综合分析
结合上述接地装置方面的论述，对于本工程线路所经山区高土壤电阻率的特点（土壤电阻率ρ=2000Ω.m），采用常规的接地装置和采用“打点滴”式接地装置来降低接地电阻的综合比较如下表：
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“打点滴”式接地装置结合了地形特点，利用雨水和泉水来润湿接地体和其周围的土壤，降低了土壤电阻率，减少了接地体长度和对环境的破坏，较“空腹式”接地体减少了定时注水的工作量。
4结论
输电线路杆塔接地对电力系统安全、稳定运行至关重要。特别是在土壤电阻率比较高的山区，输电线路杆塔接地电阻很难达到规程要求。本工程结合基础形式和地形，采用“打点滴”式接地装置、新型接地模块接地装置来降低接地电阻是满足规程要求。
“打点滴”式接地装置结合了地形特点，利用雨水和泉水来润湿接地体和其周围的土壤，降低了土壤电阻率，减少了接地体长度和对环境的破坏，较空腹式接地体减少了定时注水的工作量。
作者简介：李德祥，男，1987年10月出生；毕业于三峡大学科技学院：现任：中国葛洲坝集团电力有限责任公司武汉设计院，送电部工程师。
论文作者:李德祥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
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