1、110KV、220KV輸電線路桿塔地極維修工程實(shí)施方案一、架空線路桿塔接地現(xiàn)狀和整治需求架空線路桿塔接地對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平，減少線路雷擊跳閘率的主要措施。由于桿塔接地電阻高而產(chǎn)生的雷擊閃絡(luò)事故相當(dāng)多。由于大部分位于山區(qū)、地質(zhì)條件較差，許多桿塔的接地電阻不合格，有不少桿塔的接地電阻嚴(yán)重不符合要求，且銹蝕嚴(yán)重，造成線路耐雷水平低，經(jīng)常發(fā)生雷電繞擊、反擊，使線路跳閘，影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，降低桿塔接地電阻，使之達(dá)到合格范圍，對(duì)防止雷擊跳閘，保證電網(wǎng)安全是非常重要的。二、架空線路桿塔接地的標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)架空線路桿塔的接地電阻和型式的要求，我們依據(jù)

2、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合、L/T621-1997交流電氣裝置的接地中相關(guān)的條文及解釋作為設(shè)計(jì)、安裝和改造架空線路桿塔接地的依據(jù)。2.1桿塔接地電阻的要求本次輸電線路接地維修工程，依據(jù)交流電氣裝置的接地DL/621-1997中第5.2.1條的規(guī)定：架空線路桿塔保護(hù)接地的接地電阻不宜大于30；交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合DL/T 620-1997中第6.1.4條的規(guī)定：有避雷線的線路，每基桿塔不連避雷線的工頻接地電阻，在雷季干燥時(shí)，不宜超過下表所列數(shù)值。表1：有避雷線的線路桿塔的工頻接地電阻土壤電阻率.m100100500500100010002

3、0002000接地電阻1015202530注：如土壤電阻率超過2000.m，接地電阻很難降到30時(shí)，可采用68根總長(zhǎng)不超過500m的放射形接地體，或采用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體，接地電阻不受限制。同時(shí)，結(jié)合我們了解到的陽江地區(qū)的土壤情況，多為堅(jiān)土或砂石土壤，對(duì)照表2中的土壤電阻率參考的對(duì)比數(shù)據(jù)。表2類別名 稱電阻率近似值不同情況下電阻率的變化范圍（.m）（m）較濕時(shí)（一般地區(qū)多雷區(qū)）較干時(shí)（少雨區(qū)沙漠區(qū)）地下水含堿時(shí)土陶粘土1052010100310泥炭 泥炭巖 沼澤地20103050300330黑土 圓田土 陶土5030100503001030粘土6030100503001030砂質(zhì)粘土1003030

4、08010001030黃土20010020025030含砂粘土 砂土3001001000100030100多石土壤400-砂土砂 砂礫1000250100010002500-礫石 碎石5000-多巖地區(qū)5000-花崗石20000-混凝土在水中4055-在濕土中100200-在干土中5001300-在干燥的大地中1200018000-因此，設(shè)計(jì)維修后的接地電阻在土壤電阻率為100500.m時(shí)達(dá)到小于15，在土壤電阻率為5001000.m時(shí)達(dá)到小于20，在土壤電阻率為10002000.m時(shí)達(dá)到小于25。2.2桿塔的接地型式依據(jù)L/T621-1997交流電氣裝置的接地中第6.3條的規(guī)定，對(duì)高壓架空線

5、路桿塔接地裝置的型式做了具體的要求如下：（1）在土壤電阻率100.m的潮濕地區(qū)，可利用桿塔和鋼筋混凝土桿自然接地對(duì)發(fā)電廠、變電站的進(jìn)線路應(yīng)另設(shè)雷電保護(hù)接地裝置。在居民區(qū)，當(dāng)自然接地電阻符合要求時(shí)，可以不設(shè)人工接地裝置。（2）在土壤電阻率100.m300.m的地區(qū)，除利用鐵塔和鋼筋混凝土桿的自然接地外，并應(yīng)增設(shè)人工接地裝置，接地極埋設(shè)深度不宜小于0.6m。（3）在土壤電阻率300.m2000.m地區(qū)，可采用6-8根總長(zhǎng)不超過500m的放射形接地級(jí)或連續(xù)伸長(zhǎng)接地極。放射形接地極可采用長(zhǎng)短結(jié)合的方式。接地極埋設(shè)深度不宜小于0.3m。（5）居民區(qū)和水田中的接地裝置，宜圍繞桿塔基礎(chǔ)敷設(shè)成閉合環(huán)形。（6）

6、放射形接地極的最大長(zhǎng)度，應(yīng)符合表3的要求。表3桿塔放射形接地極每根的最大長(zhǎng)度土壤電阻率（.m）100100020005000最大長(zhǎng)度（m）406080100（7）在高土壤電阻率地區(qū)采用放射形接地裝置時(shí)，當(dāng)在桿塔基礎(chǔ)的放射形接地地極每根長(zhǎng)度的1.5倍范圍內(nèi)有土壤電阻率較低的地帶時(shí)，可部分采用引外接地或其他措施。（8）雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地方和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線段，應(yīng)改善接地裝置，架設(shè)避雷線，適用加強(qiáng)絕緣或架設(shè)耦合地線。（9）鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)和鋼筋混凝土橫擔(dān)線路的避雷線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)與絕緣子固定部分或瓷橫擔(dān)固定部分之間，宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。主桿非預(yù)應(yīng)力鋼筋如上、下以用綁扎或焊

7、接連成電氣通路，則可兼作接地引下線。利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土電桿，其鋼筋與接地螺母，鐵橫擔(dān)間應(yīng)有可靠的電氣連接。（10）35kV及以上線路互相交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時(shí)，交叉檔兩端的鋼筋混凝土或鐵搭（上、下方線路共4基）不論有無避雷線，均應(yīng)接地。2.3設(shè)計(jì)方案在本次工程中，我們?cè)O(shè)計(jì)采用環(huán)形接地和水平外延兩種接地形式。2.3.1環(huán)形接地形式位置處于居民區(qū)和水田（及其他經(jīng)濟(jì)作物區(qū)域內(nèi)）的桿塔基座的四周，以與基座距離為5米以上的間距開挖規(guī)格為深80公分，寬40公分的環(huán)形地溝，開挖處如為丘陵或其它起伏地形，地溝沿等高線或根據(jù)實(shí)際地理形狀進(jìn)行開挖。地溝的形狀為矩形（實(shí)際形狀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情

8、況酌情變化）。在地溝內(nèi)敷設(shè)12mm鍍鋅圓鋼作為水平接地體，地溝內(nèi)以5米以上的距離打下5502500mm的鍍鋅角鋼作為垂直接地體。所有接地裝置采用焊接連接，焊接處圓鋼與圓鋼的搭接長(zhǎng)度為10cm，圓鋼與扁鋼的搭接長(zhǎng)度為70cm，圓鋼與角鋼的搭接長(zhǎng)度為15cm.所有焊縫處嚴(yán)格進(jìn)行防銹蝕處理，裸露在地表上的接地裝置，除涂刷防銹漆外，加涂一層瀝青漆，以保證接地裝置的使用年限。當(dāng)接地電阻仍然偏高時(shí)，采用外延接地體的措施，在環(huán)形接地網(wǎng)的四個(gè)角向外延伸放射性水平接地體，放射性水平接地體采用12mm鍍鋅圓鋼。桿塔的接地引下線與桿塔的連接采用鍍鋅扁鋼聯(lián)板連接，鍍鋅扁鋼聯(lián)板的規(guī)格為440150mm，引下線與聯(lián)板的焊

9、接長(zhǎng)度為70cm以上，聯(lián)板與桿塔金屬支架的連接使用兩個(gè)16mm的鍍鋅螺絲可靠扭緊，螺絲采用彈墊和平墊，防止松動(dòng)。電桿的接地引下線與爬梯底部可靠連接，焊接處作防銹處理，并加涂一層瀝青漆。引下線從桿塔上向下敷設(shè)時(shí)，緊貼基礎(chǔ)的垂直角進(jìn)行彎曲，必要時(shí)采用管碼用膨脹螺絲固定在基礎(chǔ)表面，使之牢固美觀。鐵塔的每個(gè)基座設(shè)置4條引下線與地網(wǎng)連接，電力桿塔的基座每個(gè)基座設(shè)置兩條接地引下線與地網(wǎng)進(jìn)行連接?；靥钔?xí)r，每回填30cm土壤夯實(shí)一次，使用石錘人工夯實(shí)，回填土壤時(shí)進(jìn)行篩選，清除石塊、雜草、垃圾等雜物后再回填地溝中。如回填的土壤中砂石的比例較大的情況，則去附近區(qū)域采挖合適的土壤進(jìn)行更換?；靥詈螅诘乇硪韵碌姆莱?/p>

10、層厚度不小于15公分。在居民區(qū)和水田（及其他經(jīng)濟(jì)作物區(qū)域內(nèi)）區(qū)域的電力桿、塔的施工示意圖分別見圖一、圖二。2.3.2水平外延接地形式位于山區(qū)、林區(qū)等野外環(huán)境下的桿塔，采用放射形外延接地體的形式。在鐵塔接地四角呈放射形角度開挖規(guī)格為深80cm寬40cm的地溝，開挖處如為丘陵或其它起伏地形，地溝沿等高線或根據(jù)實(shí)際地理形狀進(jìn)行開挖。在土壤電阻率小于500.m的情況下，地溝長(zhǎng)度為30m以下；在土壤電阻率大于500.m的情況下，地溝長(zhǎng)度為50m以上。在地溝內(nèi)敷設(shè)12mm鍍鋅圓鋼作為水平接地體，地溝內(nèi)以5米以上的間距打下一根5502500mm的鍍鋅角鋼作為垂直接地體。所有接地裝置采用焊接連接，焊接處圓鋼與

11、圓鋼的搭接長(zhǎng)度為10cm，圓鋼與扁鋼的搭接長(zhǎng)度為70cm，圓鋼與角鋼的搭接長(zhǎng)度為10cm，所有焊縫處嚴(yán)格進(jìn)行防銹蝕處理，在裸露在地表的接地裝置部分，除刷防銹漆外，加涂一層瀝青漆，以保證接地裝置的使用年限。桿塔的接地引下線與桿塔的連接采用鍍鋅扁鋼聯(lián)板連接，鍍鋅扁鋼聯(lián)板的規(guī)格為440150mm，引下線與聯(lián)板的焊接長(zhǎng)度為70cm以上，聯(lián)板與桿塔金屬支架的連接使用兩個(gè)16mm的鍍鋅螺絲可靠扭緊，螺絲采用彈墊和平墊，防止松動(dòng)。電桿的接地引下線與爬梯底部可靠連接，焊接處作防銹處理，并涂刷瀝青漆。引下線從桿塔上向下敷設(shè)時(shí)，緊貼基礎(chǔ)的垂直角進(jìn)行彎曲，必要時(shí)采用管碼用膨脹螺絲固定在基礎(chǔ)表面，使之牢固美觀。鐵塔的

12、每個(gè)基座設(shè)置4條引下線與地網(wǎng)連接，電力桿塔的基座每個(gè)基座設(shè)置兩條接地引下線與地網(wǎng)進(jìn)行連接?；靥钔?xí)r，每回填30cm土壤夯實(shí)一次，使用石錘人工夯實(shí)，回填土壤進(jìn)行篩選，清除石塊、雜草、垃圾等雜物后再回填地溝中?；靥詈螅莱翆雍穸炔恍∮?5公分。在野外環(huán)境下的電力桿、他的施工示意圖見圖三、圖四。2.3.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降低桿塔接地電阻的措施在土壤電阻率高的山區(qū)，由于受地質(zhì)、地勢(shì)等條件的限制，架空線路的桿塔接地裝置的工頻率接地電阻往往達(dá)不到要求，而桿塔接地電阻對(duì)提高線路耐雷水平，降低雷擊跳閘率又十分重要，需要把接地電阻降下來，這時(shí)要根據(jù)每基桿塔的實(shí)際情況，認(rèn)真查看地質(zhì)、地勢(shì)、測(cè)試桿塔周圍各個(gè)不同深度的土壤電

13、阻率，然后根據(jù)每基桿塔的實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比之后，采取有效的降阻措施。要降低桿塔的工頻接地電阻，首先要做高以下工作：（1）做好地質(zhì)、地勢(shì)的調(diào)查，了解桿塔工頻接地電阻超標(biāo)的原因，看桿塔所處的位置 是處在什么樣的地形，實(shí)地勘測(cè)土層的情況和土質(zhì)情況。（2）測(cè)試桿塔周圍的土壤電阻率，看四周是否有土壤電阻率低的地方可以利用，再測(cè)試不同深度的土壤電阻率，看地下有無可以利用的低電阻率的地層。根據(jù)實(shí)地調(diào)查勘測(cè)的情況，采取經(jīng)濟(jì)有效的降阻措施。降低工頻接地電阻的措施主要有以下幾種方式：（1）水平外延接地體，如桿塔所處的地方允許水平放射接地體時(shí)應(yīng)計(jì)量采用水平放射的方式，因?yàn)樗椒派浣拥伢w不但可以降低工頻接地電阻，

14、更重要的是可以有效的降低沖擊接地電阻，起到有效的防雷作用，關(guān)于水平放射的形狀和方位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定，水平放射的長(zhǎng)度可按第三章的表3-6要求??；但如在 水平放射長(zhǎng)度的1.5倍范圍內(nèi)有較低土壤電阻率的地方，可以采用外引接地的方式。（2）深埋式接地極 如地下較深處的土壤電阻率較低，可用豎井式，或深埋式接地極。在選擇埋沒地點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：選擇地下水位較豐富及地下水位較高的地方。桿塔附近 如有金屬礦體，可將接地體插入礦體上，利用礦體來延長(zhǎng)或擴(kuò)大人工接地體的幾何尺寸。利用山巖的裂縫，插入接地極并灌入降阻劑。在北方凍土區(qū)，深埋接地體應(yīng)在凍土層以下。深埋接地體的間距大于20m，可不計(jì)互相屏蔽影響。（

15、3）填充電阻率較低的物質(zhì)（降阻劑）如附近有可以利用的低電阻率的餓物質(zhì)，可以因地制宜、綜合利用，但這些物質(zhì)的性能具備：電阻率低、不易流失、性能穩(wěn)定、易于吸收和保持水分、無腐蝕作用、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理。施加降阻劑進(jìn)行降阻，實(shí)踐證明，在水平接地體周圍施加高效膨潤(rùn)土降阻防腐劑，對(duì)降低桿塔的餓接地電阻效果明顯，另外還可采用深井爆破制裂壓力灌注降阻劑 的方法，關(guān)于降阻劑的使用將在本書第十六章專題討論。（4）鋪設(shè)水下接地裝置 如桿塔附近有水源，而水的電阻率又較低，可以考慮利用這些水源，布置水下或水邊接地極，這樣也可以收到一定降阻效果。究竟采用那種方法降阻要根據(jù)實(shí)際情況做認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中篩選出經(jīng)濟(jì)、有

16、效、合理的方法，一般情況下水平接地體施加降阻劑的方法，比較經(jīng)濟(jì)且效果好，如采用深井，地下一定要有低電阻率的地層才有明顯效果，如若沒有，采用深井爆破制裂壓力灌注降阻劑的方法費(fèi)用較大，而效果并不明顯。若受地形、地勢(shì)和土壤電阻率的限制把工頻接地電阻降到合格（30）比較困難時(shí)，可以考慮用6-8根長(zhǎng)為80m的水平射線的方法來降低沖擊接地電阻，或把若干基桿塔的接地用耦合地線連接起來，在這若干基塔中找出便于處理的，不接地電阻降到較低值，一般在10以下，這樣也 可以起到很好的防雷作用。桿塔接地裝置的運(yùn)行及維護(hù)架空線路桿塔的接地裝置，因運(yùn)行黃鯨惡劣，極易受到腐蝕和外力破壞，經(jīng)對(duì)架空輸電線路桿塔接地的多年追蹤調(diào)查

17、，發(fā)現(xiàn)輸電電路的接地主要存在以下問題：（1）腐蝕問題。容易發(fā)生腐蝕的部位主要有：1）接地引下線與水平或才垂直接地體的連接處，由于腐蝕電位不同極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，有的已經(jīng)形成電氣上的開路。2）接地線與桿塔的連接螺絲處，由于腐蝕、螺絲生銹，用表計(jì)測(cè)量，接觸電阻非常高，有的已經(jīng)形成電氣上的開路。3）接地引下線本身，由于所處位置比較潮濕，運(yùn)行條件惡劣，運(yùn)行中又沒有按期進(jìn)行必要的防腐保護(hù)，因而腐蝕速度較快，特別是運(yùn)行10年以上的接地線，作熱穩(wěn)定校核時(shí)不能滿足短路電流熱穩(wěn)定的要求。4）水平接地題本身，有的埋深不夠，特別是一些山區(qū)的輸電線路桿塔，由于地質(zhì)為石頭，或土層薄、埋深有的不足30，回填土又是用碎石回填、土中含氧量高，極容易發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性土壤中的接地體容易發(fā)生吸氧腐蝕；在海邊的桿塔容易發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕。再加上設(shè)計(jì)時(shí)為了節(jié)省材料往往采用比較小的截面。由于電網(wǎng)的發(fā)展，接地短路電流變大，已不能滿足接地短路電流熱穩(wěn)定的要求。（2）外力破壞問題。對(duì)于架空線路桿塔的接地裝置，特別是接地線，外力破壞是一個(gè)特別值得注意的問題，據(jù)我們對(duì)某縣110kV線路桿塔接地裝置的調(diào)查，全線有60%的個(gè)按他接地裝置被破壞，有的接地引下線被剪斷，有的接地極被挖走，對(duì)該線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了很大的影響。因而對(duì)架空線路的 桿塔接地裝置要定