降低杆塔接地电阻的防雷效果

杨晓杰

(云南电网公司临沧供电局，云南 临沧 677000)

1 前言

云南电网每年雷击引起的输电线路跳闸数量大，经济损失严重，以下根据杆塔降阻实施情况，对输电线路杆塔降阻改造进行调查分析，对改造效果进行评估。

2 杆塔降阻实施情况

总体情况

根据各供电单位上报数据，截止至2009年6月，云南电网全网110kV及以上电压等级输电线路共实施杆塔降阻改造2866基。根据雷电定位系统统计全网110kV及以上电压等级线路杆塔共78452基，降阻改造杆塔占杆塔总数的3.65%。下按电压等级和改造类型统计的数据图 (总共2866基)，见图1、图2。

图1 按电压等级统计的杆塔降阻改造比例

图2 按改造类型分类

第一类改造:增设接地扁铁类改造，指为扩大地网面积而增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造。

第二类改造，增设降阻设施类改造，指为降低接地电阻而在地网上增设接地模块、空腹注水等设施的改造。

第三类改造，添加降阻剂类改造，指为降低土壤电阻率而在地网区域内添加降阻剂的改造。

由图1、图2可以看出，杆塔接地电阻不合格情况在110kV较为突出，220kV次之，500kV合格率最高，另外采用第一类改造占据绝大部分，二三类改造较少。

3 改造效果分析

现在来看第一类改造后的效果见表1。

从表中我们发现杆塔接地电阻控制在20Ω以内的占改造总数的83.30%，改造后接地电阻仍大于20Ω的占改造总数的16.70%，总体改造效果较好。

且为了提高分析的准确度，对于改造前杆塔接地电阻小于20Ω的杆塔不纳入统计，仅对改造前接地电阻大于20Ω的杆塔改造效果进行评价，见表2。

表1 第一类改造数值分布

表2 超标杆塔第一类改造数值分布

经分析:采用第一类改造 (系指为扩大地网面积而增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造)方式进行改造，对于杆塔接地电阻大于20Ω的杆塔，改造后接地电阻小于20Ω的占74.35%，总体改造效果较好。且改造前接地电阻越小，其改造合格率越高。对于接地电阻超标，但超标不明显的杆塔，可优先采用第一类改造方式进行改造，并可以取得很好的效果。

采用第二类改造方式进行改造，杆塔接地电阻控制在20Ω以内的占82.16%(第一类改造为83.30%)，改造后接地电阻仍大于20Ω的占改造总数的17.84%(第一类改造为16.70%)，与第一类改造相比，总体改造效果基本一致。

将改造前接地电阻大于20Ω的杆塔改造效果进行评价，并分空腹注水和增设接地模块来统计分析。

增设空腹注水式接地装置改造，对接地电阻大的杆塔 (6级、5级)降阻效果明显，而对接地电阻小的杆塔 (4级、3级)降阻效果较差。该方法适用于杆塔接地电阻很大，且降阻困难的杆塔。对接地电阻超标，但超标不严重的杆塔不宜采用该方法。采用接地模块降阻，对3～5级杆塔降阻效果较好，但对于接地电阻过大的杆塔(＞100Ω)效果较差。与第一种改造方法及空腹注水式改造方法形成互补，配合使用达到理想效果。

一样还是对改造前接地电阻大于20Ω的杆塔改造效果进行评价。

对于杆塔接地电阻大于20Ω的杆塔，改造后接地电阻小于20Ω的占81.4%，总体改造效果较好。采用第三类改造方式进行改造，其效果与改造前杆塔的接地电阻大小关系不大，改造效果主要受降阻剂型号及施工工艺影响。第三类改造虽短期效果明显，但与第一、第二类改造相比，第三类改造会明显加速地网腐蚀。目前对降阻剂中长期效果尚无系统的分析与评估，对降阻剂的使用还需进一步积累运行经验。

4 降阻措施

4.1 增设接地扁铁

效果稳定、对施工工艺要求不高，不存在加速腐蚀现象，改造成本最低。对原接地电阻小于50Ω杆塔降阻效果较好，改造合格率在80%以上，接地电阻越小改造合格率越高;缺点:对原接地电阻大于50Ω杆塔，采用该类方式改造效果较差，接地电阻越大，改造合格率越低。

建议:对于杆塔接地电阻虽超标但不明显的杆塔 (接地电阻小于50Ω的杆塔)宜首选该改造方式。

4.2 增设空腹注水装置

基本不存在加速腐蚀现象。对高接地电阻杆塔改造效果较好，对改造前接地电阻大于50Ω的杆塔改造合格率在80%以上，与第一类改造方式具有较好的互补性。

建议:对接地电阻超标严重的杆塔 (接地电阻大于100Ω)，可考虑采用该方式改造，但须关注生产厂家的选择并确保施工工艺。合理选择生产厂家、提高施工艺是保证降阻改造效果的关键。

4.3 增设接地模块

基本不存在加速腐蚀现象，改造效果稳定。对接地电阻在100Ω以内的杆塔改造效果较好，改造合格率在80%以上。其效果优于第一类改造方式，且适用范围比第一类改造大。但改造费用很高，是所有改造中费用最高的。

建议:若杆塔接地电阻为50～100Ω范围内，且通过增设接地扁铁很难降低接地电阻的，可考虑采用该方式改造。

4.4 添加降阻剂

降阻效果明显，无论改造前杆塔接地电阻大小，均有明显的降阻效果，适用范围广。虽单基改造费用较高，但因降阻效果明显，折算至每下降1级接地电阻所需的费用并不高，在4种降阻措施中排名第二，介于增设接地扁铁和空腹注水之间。但其对地网腐蚀严重;降阻效果与降阻剂生产厂家及施工工艺关系较大，改造效果存在较大分散性。

建议:虽然改造效果明显，但对地网的加速腐蚀情况严重，还需对不同厂家生产的降阻剂腐蚀性进行深入研究。在无研究成果前，可试验性的小范围开展，但不宜全面铺开。

5 结束语

以上介绍了四种线路杆塔的降阻措施，通过实际数据分析了各种方法的优缺点，以提供杆塔接地改造最佳方案。

［1］吴薛红，濮天伟，聊德利.防雷与接地技术 ［M］.化学工业出版社2008.1

［2］陈宇民，云南电网公司供电局接地改造情况汇报资料［Z］.云南电力研究院2009.1