摘要：500kV送电线路是我国配电系统的重要组成部分，其设计效果将对线路的运行产生直观的影响。其中，接地装置的设计一直是500kV送电线路设计的重中之重，必须根据线路运行情况选择合适的接地装置，才能降低线路运行风险，保证送电安全。本文将论述500kV送电线路接地装置的形式和降阻剂的实践应用，并对接地装置的常见问题加以探讨，以期提高500kV送电线路接地装置设计的科学性和合理性，确保我国电力传输的稳定、安全。
关键词：500kV送电线路；接地装置；选择；问题
现阶段，随着用电量和用电户的持续增长，给配电系统的运行造成了沉重压力，配电系统的安全隐患增加，安全事故的发生概率也大幅度上升，严重威胁着国家和人民的生命财产安全。为了保证电力输送的持续性和稳定性，需要加强对500kV送电线路接地装置的设计，充分考虑线路运行的各项影响因素，以此为依据设计科学、合理的接地装置，同时加强施工中的组织管理，确保接地装置的效用得到最大化的发挥，从而为500kV送电线路的运行提供良好的环境。
一、500kV送电线路接地装置的常见形式
1、方形环对角放射式接地装置
方形环对角放射式接地装置适用于所有的土质环境，具有施工简单、维护便利的特点，而且对土壤的影响较小，线路敷设后仍可以继续进行农作物的耕种，显著提高了土壤的利用率，因而在500kV送电线路中应用的十分广泛。但是方形环对角放射式接地装置在一些较为特殊的地质环境中也存在着一些问题，需要格外注意。比如说：
①在以黄土类为主的山区：地层切割十分严重，冲沟发育，水土流失严重，由于接地槽的开挖，破坏了铁塔四周的原状土及植被，当受到雨水侵袭接地槽会形成新的冲沟，直接威胁铁塔安全。②砂丘及风积砂地区：由于风蚀作用，容易造成接地射线裸露，降低或失去接地装置的作用。砂丘地段的土壤电阻率随季节变化较大，故接地电阻常年波动也较大。松砂开挖成槽困难，施工不方便。③尖峰岩石地区：施工场地狭窄，多为岩石类，接地射线较长，缺少足够的布置空间。岩石接地槽的开挖非常困难，且工程费用很高。尖峰地区一般为多雷区，仅靠放射线接地形式，铁塔的耐雷水平往往不能满足要求。④文物保护地区及风景旅游区：放射线过长时，会造成地貌破坏，影响景观及文物保护。⑤煤矿采空区：由于地面可能发生不均匀沉降，可能造成放射线崩露、断裂，而有损于接地装置的功能。
2、深埋环式接地装置
深埋环式接地装置主要特点在于它没有放射线，由四个小方形环和一个大方形环组成，小环敷设在四个塔基周围，大环把四个小环连在一起，构成一个完整的接地体系。它主要用于黄土类山区的铁塔接地，黄土类山区的土壤电阻率较低，一般均具有湿陷性，如果开挖接地槽，地表植被受到破坏，接地槽的回填很难达到原状土的程度，当受到雨水侵袭接地槽可能形成冲沟，对铁塔的安全构成威胁。深埋环式接地装置无需开挖接地槽，只需将接地环与基础共同回填即可，最大程度的还原了地质原貌，地表植被也被有效的保护起来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以说，采用深埋环式接地装置不仅具有较高的经济效益，而且保证了500kV送电线路的运行安全。
3、垂直复合式接地装置
垂直复合式接地装置是由方形环与垂直电极所组成的复合接地体，主要应用在土壤电阻率较高的地区，其适用范围为:①在地形狭窄地区，由于放射线的敷设受到限制，接地射线在泄流过程中可能对附近地下设施造成危害，如石油天然气管道、通信电缆、光缆、地下军事设施等不宜使用射线较长的接地装置。②在高山尖峰处，受地形限制无法完全作到沿等高线放射，且多为岩石，施工开挖换土回填都很困难。这类地段往往雷电活动较为频繁，对铁塔的接地电阻值要求较严，配合降阻剂使用是较好的选择。③由于接地槽开挖，可能影响景观的风景区以及可能不利于文物保护的古迹区。④风积砂地段，由于风蚀作用，很容易造成水平接地体裸露在外，采用垂直复合式接地装置可弥补上述缺点，同时较易达到要求。垂直复合式接地装置具有水平接地装置所无法比拟的巨大优势，尤其在一些特殊地质环境下取得的接地效果非常显著，可以很好的满足500kV送电线路的运行需求，具有较强的应用价值。
二、降阻剂的应用
在高土壤电阻率地区及对接地电阻要求严格的处所，按照常规的接地装置配置往往满足不了要求，国内普遍选择的是使用长效降阻剂。目前各厂家可提供的降阻剂品种繁多，从特性上来分有物理和化学降阻剂；从物态可分为液态和固体的；从物类则可分为有机和无机。降阻剂的作用包括以下几点：①改善接地体与土壤的接触，降低接触电阻；②利用降阻剂中金属盐类的吸潮作用以保证电极附近土壤的潮湿，从而降低接地电阻；③降阻剂作为导体包裹在电极外可增加电极面积，从而起到了降低接地电阻的作用；④在降阻剂以浆体状态注入接地体周围，再夯实土壤时，降阻剂将向土壤中呈树枝状渗透，进一步扩大了电极直径，降低了接地电阻。
降阻剂的工作原理如下：化学降阻剂掺水拌成料后，灌于金属接地体周围，形成一个整体，一部分水在化学反应中消耗，一部分水以复合物结晶水存在于降阻层，余下的游离水成为电解液的电离条件，电离出的离子是导电的主体。物理降阻剂掺水拌浆时，水只对胶凝物起水化作用，与自由电子粉末混合成浆料，凝固后形成稳定的物理性降阻层。一般来说降阻层电阻率远低于土壤的电阻率，这相当于接地体几何尺寸扩大，降低铁塔接地电阻。
通常情况下，降阻剂可以配合任意形式的接地装置使用，用于水平放射式，它可以缩短放射线长度，减少接地槽的开挖。用于垂直接地形式需开凿竖井，接地电极一般采用角钢及钢管以增加与降阻剂的接触面积，达到更好的降阻效果。
结语
综上所述，常用的接地装置有方形环对角放射式接地装置、深埋环式接地装置和垂直复合式接地装置，在设计500kV送电线路接地装置时，应充分考虑外部环境和工程效益，选择恰当的接地形式，配合降阻剂的应用，以强化降阻效果，提高线路的安全性，促使电能持续、高效的传输，从而保证人们生产和生活的连续性和稳定性。
参考文献
[1]严兴喜.500kV变电站微机继电保护装置的抗干扰措施[J].知识经济.2012(02).
[2]吴迪.浅析送电线路初步设计[J].中国新技术新产品.2012(23).
论文作者:周博博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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