架空輸電線路新型石墨防雷接地裝置的應用探討

　　【摘要】架空輸電線路對電網運行過程中能線路的安全穩定起著重要的作用，在電網架線路的輸電線運行過程中經常發生雷擊事故，為減少線路因為雷擊跳閘率，提高線路防雷能力，必須從整體上降低線路極接地電阻。本文主要是對石墨接地裝置在架空輸電線路中的應用進行了探討和分析，同時介紹接地裝置的優點及實施方案，希望可以供有關人員參考。

　　關鍵詞：架空輸電線路;新型石墨防雷;接地裝置

　　0.引言

　　我國的科技水平自改革開放以來迅速發展，也迎來了蓬勃發展的“電器時代”。電力作為一種高效、清潔的新能源，隨著時代的不斷發展，在當今社會的生產和生活中占有舉足輕重的地位。電力是一種龐大的能源系統，從生產到使用都要經過許多重要環節。其傳輸需要架空功率傳輸的這一重要部分，特別是高壓長距離傳輸。所以，架空輸電線路的穩定與安全直接關系到電力系統的整體穩定、安全與運行可靠性。

　　電力論文范例：輸電線路覆冰問題解決措施研究

　　1.接地裝置概述

　　要保證電力系統中電力設備的正常、安全運行，以及供電人員的人身安全，就需要接地裝置充分地利用自然接地極接地。接地按用途可分為：弱電流接地和強電流接地。

　　用弱電流接地來穩定電路。接地后的強電流保護電路。接地方式主要有機械接地、抗靜電接地、防雷接地、抗干擾接地和功能性接地等。電力網、設備或裝置應按規定接地。如使用自生接地電極，應首先檢查其自然接地性能及熱穩定性。若穩定性強，則接地裝置應盡量選用自然接地電極。

　　流入池放電雷管是輸電塔接地裝置中的一項重要功能，它能有效地保持輸電塔的防雷等級。其原因在于，當電流振幅較小時，雷擊電流發生的概率較小，而當電流振幅較大時，雷擊電流發生的概率較高。為提高輸電塔的抗雷性，降低雷擊跳閘率，應相應降低輸電塔接地電阻。依據有關規定：當接地線未接入工作頻率時，在干旱或雷雨季節，其各基極的接地電阻不得超過規定值。對雷擊較多的地區的35 kV、66 kV線路塔架的接地電阻，應采取相應措施，減少雷擊造成的多相線路短路斷線。應該充分利用塔樓。天然地電極接地。當前，架空輸電線路接地裝置的鋪設方法主要是采用垂直、水平和陰極保護，采用的材料較多，包括銅、合金、圓鋼、扁鋼等。但不同的材料在選材和使用范圍上各有優缺點。

　　近幾年來，架空輸電線路的接地問題在實際工程應用中出現了許多棘手的問題：(1)對地裝置的接地電阻值不符合規定要求;(2)降阻的穩定性問題，尤其是在土壤電阻率較高的地區，盡管當時已經降低，但一段時間后仍未達到要求;(3)接地電阻的腐蝕作用;(4)沙漠地區的電線桿和塔臺易受外力破壞。由于大風的影響，很容易造成設備被吹走，從而暴露了接地體。(5)耕地上的鐵塔有時會因為農田的耕作，而導致接地體被損壞。通過多年的反復實踐，權衡利弊，選用新型的石墨接地裝置可以解決以上問題。

　　3.石墨型接地裝置的應用優勢

　　石墨是一種化學穩定性好的材料，具有耐高溫、耐振動等自然特性，尤其是極好的導電性能，故選作接地設備。適用于架空線路的桿塔，具有無污染、無毒、導電性好、耐酸堿腐蝕、性能穩定、使用壽命長等優點。它是一種新型實用的接地裝置。建造工藝相對簡單，工作量小。本實用新型石墨型接地裝置能夠大大降低接地電阻，尤其是在土壤電阻率高的地區，更容易降低接地電阻，而且能有效縮短接地槽口的挖掘長度。對于很多接地長度控制區，縮短開挖長度可大大減少開挖工作量，避免植被破壞和土壤侵蝕，節約大量投資資金。它的物理化學性質十分穩定，不受氣候變化的長期腐蝕，接地點短，大大降低了外力破壞的可能性。

　　4.石墨型接地裝置的具體操作方案

　　石墨型接地裝置和其他設備最大的不同之處在于它的接地體。石墨型接地裝置的接地體射線是由一種或多種石墨模塊組成的。舉例來說，可以通過螺栓(最好通過焊接)將兩個或多個石墨模塊連接起來，將接地體放置在接地體內部，將滲透性材料層放置在接地體和接地槽的底部之間，并且石墨模塊之間的間隙應填入石墨填料，以便進行良好的接地和防止鋼腐蝕�；靥盍铣涮钣诘夭叟c地槽之間的空隙中，然后再用回填料充填以使其與地面齊平。充填回填物時，要噴水分層壓實。

　　具體做法是：(1)首先根據地質情況判斷塔架的接地電阻狀況，或測量塔架附近的接地電阻，然后確定所用的石墨塊數及所用的接地槽長，然后按照塔架接地設備圖挖出地槽，清理底座。(2)將地坪模塊的滲透劑和水充分攪拌成糊狀，然后倒入底槽。(3)在透水性材料表面澆灌100~150 mm的水分，直到土壤滲透，土壤表面沒有水，石墨接地模塊按設計安裝。(4)注意將鍍鋅扁鋼引至與接地電極相連的適當位置，并在接地模塊之間進行可靠焊接，以確保連接牢固、導電。焊縫應涂上瀝青以防腐蝕。在安裝了石墨接地模塊之后，將石墨填充物(約5 kg/m)注入到連接件與地面的間隙中，防止鋼的腐蝕。

　　(5)篩選接地溝(也可以是在外運過來的土)中的土壤，清除碎石和易風化巖石碎片，并將細土回填至地面平面上。充填過程中，應噴適量的水，分層壓實。(6)石墨模組與環形干線連接時，必須進行焊接，焊接接頭處必須進行瀝青防腐處理，并用石墨填料包裹，以確保焊接工作可靠、耐腐蝕。(7)所有嵌入和接線完成后，測量接地電阻，并在兩周內再次測試。(8)如果接地電阻不符合設計要求，則在接地網的輻射端增加一個模塊，使接地電阻達到原設計值。此外，施工期間，嚴禁直接回填石材，以免造成損壞，影響石材導電性能的連續性。

　　5.實例驗證

　　以臺州臨仙線的線路接地為例：該線路多在山區，山形較大，接地電阻復雜，地勢丘陵，地面為易風化的黃砂石，局部巖石地形，土壤電阻率大約為1000Ω/m;因此，該線路選擇3基桿塔選用石墨接地體：

　　試驗方法：(1)埋入接地體的埋設溝：沿鐵塔四周挖取8x8cm接地體埋設溝，在沿東南、東北、西北三個方向挖20m的接地體輻射線埋設溝，將輻射線與對用的接地體骨架連接，溝深0.4 m。

　　(2)鋪設石墨接地體：石墨接地體按溝的路徑進行排列布置，連接部分用導電石墨線捆扎連接，搭接長度為15-20 cm。

　　(3)埋入：清除溝底的雜草和礫石，將石墨接地體置于溝底，并在接地體四周埋設一層較好的土壤，然后再進行回填和壓實。

　　(4)測試資料：將接地電阻測試儀的測試線用鑷子固定在石墨接地體的引線上，然后進行測量。最后用固定螺栓將塔架角鋼上。

　　試驗結果：裝置的接地電阻符合電力行業的技術規范和設計要求。

　　通過以上安裝測試過程，可以看出石墨接地體結構簡單，不需焊接重疊，需要瓦解地溝的槽長、深度都不大，與其它接地體相比具有明顯的安裝優點。研究石墨接地體防雷接地電極，符合我國節能、減排、環保、高產的產業發展政策，符合人多地少的國情，有利于構建節約型社會的發展戰略。其經濟效益很高，具有較高實用價值。

　　6.結束語

　　綜上所述，防雷擊保護是架空輸電線路保護改造項目之一，但因為其影響因素較多。本文通過對石墨接地體的分析，詳細介紹了這種新型接地體的結構和技術特點，并且介紹了新型石墨防雷接地裝置的使用實例，以期在今后電力工程建設和改造中推廣應用。

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　　作者：李安若

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