阳江供电局输电线路杆塔接地维修工程方案

1、110KV、220KV输电线路杆塔地极维修工程实施方案一、架空线路杆塔接地现状和整治需求架空线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要，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。由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多。由于大部分位于山区、地质条件较差，许多杆塔的接地电阻不合格，有不少杆塔的接地电阻严重不符合要求，且锈蚀严重，造成线路耐雷水平低，经常发生雷电绕击、反击，使线路跳闸，影响了电网的安全稳定运行。因此，降低杆塔接地电阻，使之达到合格范围，对防止雷击跳闸，保证电网安全是非常重要的。二、架空线路杆塔接地的标准要求对架空线路杆塔的接地电阻和型式的要求，我们依据

2、电力行业标准DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合、L/T621-1997交流电气装置的接地中相关的条文及解释作为设计、安装和改造架空线路杆塔接地的依据。2.1杆塔接地电阻的要求本次输电线路接地维修工程，依据交流电气装置的接地DL/621-1997中第5.2.1条的规定：架空线路杆塔保护接地的接地电阻不宜大于30；交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 620-1997中第6.1.4条的规定：有避雷线的线路，每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻，在雷季干燥时，不宜超过下表所列数值。表1：有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻土壤电阻率.m100100500500100010002

3、0002000接地电阻1015202530注：如土壤电阻率超过2000.m，接地电阻很难降到30时，可采用68根总长不超过500m的放射形接地体，或采用连续伸长接地体，接地电阻不受限制。同时，结合我们了解到的阳江地区的土壤情况，多为坚土或砂石土壤，对照表2中的土壤电阻率参考的对比数据。表2类别名 称电阻率近似值不同情况下电阻率的变化范围（.m）（m）较湿时（一般地区多雷区）较干时（少雨区沙漠区）地下水含碱时土陶粘土1052010100310泥炭 泥炭岩 沼泽地20103050300330黑土 圆田土 陶土5030100503001030粘土6030100503001030砂质粘土1003030

4、08010001030黄土20010020025030含砂粘土 砂土3001001000100030100多石土壤400-砂土砂 砂砾1000250100010002500-砾石 碎石5000-多岩地区5000-花岗石20000-混凝土在水中4055-在湿土中100200-在干土中5001300-在干燥的大地中1200018000-因此，设计维修后的接地电阻在土壤电阻率为100500.m时达到小于15，在土壤电阻率为5001000.m时达到小于20，在土壤电阻率为10002000.m时达到小于25。2.2杆塔的接地型式依据L/T621-1997交流电气装置的接地中第6.3条的规定，对高压架空线

5、路杆塔接地装置的型式做了具体的要求如下：（1）在土壤电阻率100.m的潮湿地区，可利用杆塔和钢筋混凝土杆自然接地对发电厂、变电站的进线路应另设雷电保护接地装置。在居民区，当自然接地电阻符合要求时，可以不设人工接地装置。（2）在土壤电阻率100.m300.m的地区，除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外，并应增设人工接地装置，接地极埋设深度不宜小于0.6m。（3）在土壤电阻率300.m2000.m地区，可采用6-8根总长不超过500m的放射形接地级或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短结合的方式。接地极埋设深度不宜小于0.3m。（5）居民区和水田中的接地装置，宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。（6）

6、放射形接地极的最大长度，应符合表3的要求。表3杆塔放射形接地极每根的最大长度土壤电阻率（.m）100100020005000最大长度（m）406080100（7）在高土壤电阻率地区采用放射形接地装置时，当在杆塔基础的放射形接地地极每根长度的1.5倍范围内有土壤电阻率较低的地带时，可部分采用引外接地或其他措施。（8）雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段，应改善接地装置，架设避雷线，适用加强绝缘或架设耦合地线。（9）钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担固定部分之间，宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。主杆非预应力钢筋如上、下以用绑扎或焊

7、接连成电气通路，则可兼作接地引下线。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋与接地螺母，铁横担间应有可靠的电气连接。（10）35kV及以上线路互相交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时，交叉档两端的钢筋混凝土或铁搭（上、下方线路共4基）不论有无避雷线，均应接地。2.3设计方案在本次工程中，我们设计采用环形接地和水平外延两种接地形式。2.3.1环形接地形式位置处于居民区和水田（及其他经济作物区域内）的杆塔基座的四周，以与基座距离为5米以上的间距开挖规格为深80公分，宽40公分的环形地沟，开挖处如为丘陵或其它起伏地形，地沟沿等高线或根据实际地理形状进行开挖。地沟的形状为矩形（实际形状根据现场情

8、况酌情变化）。在地沟内敷设12mm镀锌圆钢作为水平接地体，地沟内以5米以上的距离打下5502500mm的镀锌角钢作为垂直接地体。所有接地装置采用焊接连接，焊接处圆钢与圆钢的搭接长度为10cm，圆钢与扁钢的搭接长度为70cm，圆钢与角钢的搭接长度为15cm.所有焊缝处严格进行防锈蚀处理，裸露在地表上的接地装置，除涂刷防锈漆外，加涂一层沥青漆，以保证接地装置的使用年限。当接地电阻仍然偏高时，采用外延接地体的措施，在环形接地网的四个角向外延伸放射性水平接地体，放射性水平接地体采用12mm镀锌圆钢。杆塔的接地引下线与杆塔的连接采用镀锌扁钢联板连接，镀锌扁钢联板的规格为440150mm，引下线与联板的焊

9、接长度为70cm以上，联板与杆塔金属支架的连接使用两个16mm的镀锌螺丝可靠扭紧，螺丝采用弹垫和平垫，防止松动。电杆的接地引下线与爬梯底部可靠连接，焊接处作防锈处理，并加涂一层沥青漆。引下线从杆塔上向下敷设时，紧贴基础的垂直角进行弯曲，必要时采用管码用膨胀螺丝固定在基础表面，使之牢固美观。铁塔的每个基座设置4条引下线与地网连接，电力杆塔的基座每个基座设置两条接地引下线与地网进行连接。回填土时，每回填30cm土壤夯实一次，使用石锤人工夯实，回填土壤时进行筛选，清除石块、杂草、垃圾等杂物后再回填地沟中。如回填的土壤中砂石的比例较大的情况，则去附近区域采挖合适的土壤进行更换。回填后，在地表以下的防沉

10、层厚度不小于15公分。在居民区和水田（及其他经济作物区域内）区域的电力杆、塔的施工示意图分别见图一、图二。2.3.2水平外延接地形式位于山区、林区等野外环境下的杆塔，采用放射形外延接地体的形式。在铁塔接地四角呈放射形角度开挖规格为深80cm宽40cm的地沟，开挖处如为丘陵或其它起伏地形，地沟沿等高线或根据实际地理形状进行开挖。在土壤电阻率小于500.m的情况下，地沟长度为30m以下；在土壤电阻率大于500.m的情况下，地沟长度为50m以上。在地沟内敷设12mm镀锌圆钢作为水平接地体，地沟内以5米以上的间距打下一根5502500mm的镀锌角钢作为垂直接地体。所有接地装置采用焊接连接，焊接处圆钢与

11、圆钢的搭接长度为10cm，圆钢与扁钢的搭接长度为70cm，圆钢与角钢的搭接长度为10cm，所有焊缝处严格进行防锈蚀处理，在裸露在地表的接地装置部分，除刷防锈漆外，加涂一层沥青漆，以保证接地装置的使用年限。杆塔的接地引下线与杆塔的连接采用镀锌扁钢联板连接，镀锌扁钢联板的规格为440150mm，引下线与联板的焊接长度为70cm以上，联板与杆塔金属支架的连接使用两个16mm的镀锌螺丝可靠扭紧，螺丝采用弹垫和平垫，防止松动。电杆的接地引下线与爬梯底部可靠连接，焊接处作防锈处理，并涂刷沥青漆。引下线从杆塔上向下敷设时，紧贴基础的垂直角进行弯曲，必要时采用管码用膨胀螺丝固定在基础表面，使之牢固美观。铁塔的

12、每个基座设置4条引下线与地网连接，电力杆塔的基座每个基座设置两条接地引下线与地网进行连接。回填土时，每回填30cm土壤夯实一次，使用石锤人工夯实，回填土壤进行筛选，清除石块、杂草、垃圾等杂物后再回填地沟中。回填后，防沉层厚度不小于15公分。在野外环境下的电力杆、他的施工示意图见图三、图四。2.3.3设计标准降低杆塔接地电阻的措施在土壤电阻率高的山区，由于受地质、地势等条件的限制，架空线路的杆塔接地装置的工频率接地电阻往往达不到要求，而杆塔接地电阻对提高线路耐雷水平，降低雷击跳闸率又十分重要，需要把接地电阻降下来，这时要根据每基杆塔的实际情况，认真查看地质、地势、测试杆塔周围各个不同深度的土壤电

13、阻率，然后根据每基杆塔的实际情况经技术经济对比之后，采取有效的降阻措施。要降低杆塔的工频接地电阻，首先要做高以下工作：（1）做好地质、地势的调查，了解杆塔工频接地电阻超标的原因，看杆塔所处的位置 是处在什么样的地形，实地勘测土层的情况和土质情况。（2）测试杆塔周围的土壤电阻率，看四周是否有土壤电阻率低的地方可以利用，再测试不同深度的土壤电阻率，看地下有无可以利用的低电阻率的地层。根据实地调查勘测的情况，采取经济有效的降阻措施。降低工频接地电阻的措施主要有以下几种方式：（1）水平外延接地体，如杆塔所处的地方允许水平放射接地体时应计量采用水平放射的方式，因为水平放射接地体不但可以降低工频接地电阻，

14、更重要的是可以有效的降低冲击接地电阻，起到有效的防雷作用，关于水平放射的形状和方位可根据现场实际情况而定，水平放射的长度可按第三章的表3-6要求取；但如在 水平放射长度的1.5倍范围内有较低土壤电阻率的地方，可以采用外引接地的方式。（2）深埋式接地极 如地下较深处的土壤电阻率较低，可用竖井式，或深埋式接地极。在选择埋没地点时应注意以下几点：选择地下水位较丰富及地下水位较高的地方。杆塔附近 如有金属矿体，可将接地体插入矿体上，利用矿体来延长或扩大人工接地体的几何尺寸。利用山岩的裂缝，插入接地极并灌入降阻剂。在北方冻土区，深埋接地体应在冻土层以下。深埋接地体的间距大于20m，可不计互相屏蔽影响。（

15、3）填充电阻率较低的物质（降阻剂）如附近有可以利用的低电阻率的饿物质，可以因地制宜、综合利用，但这些物质的性能具备：电阻率低、不易流失、性能稳定、易于吸收和保持水分、无腐蚀作用、施工简便、经济合理。施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的饿接地电阻效果明显，另外还可采用深井爆破制裂压力灌注降阻剂 的方法，关于降阻剂的使用将在本书第十六章专题讨论。（4）铺设水下接地装置 如杆塔附近有水源，而水的电阻率又较低，可以考虑利用这些水源，布置水下或水边接地极，这样也可以收到一定降阻效果。究竟采用那种方法降阻要根据实际情况做认真的技术经济比较，从中筛选出经济、有

16、效、合理的方法，一般情况下水平接地体施加降阻剂的方法，比较经济且效果好，如采用深井，地下一定要有低电阻率的地层才有明显效果，如若没有，采用深井爆破制裂压力灌注降阻剂的方法费用较大，而效果并不明显。若受地形、地势和土壤电阻率的限制把工频接地电阻降到合格（30）比较困难时，可以考虑用6-8根长为80m的水平射线的方法来降低冲击接地电阻，或把若干基杆塔的接地用耦合地线连接起来，在这若干基塔中找出便于处理的，不接地电阻降到较低值，一般在10以下，这样也 可以起到很好的防雷作用。杆塔接地装置的运行及维护架空线路杆塔的接地装置，因运行黄鲸恶劣，极易受到腐蚀和外力破坏，经对架空输电线路杆塔接地的多年追踪调查

17、，发现输电电路的接地主要存在以下问题：（1）腐蚀问题。容易发生腐蚀的部位主要有：1）接地引下线与水平或才垂直接地体的连接处，由于腐蚀电位不同极易发生电化学腐蚀，有的已经形成电气上的开路。2）接地线与杆塔的连接螺丝处，由于腐蚀、螺丝生锈，用表计测量，接触电阻非常高，有的已经形成电气上的开路。3）接地引下线本身，由于所处位置比较潮湿，运行条件恶劣，运行中又没有按期进行必要的防腐保护，因而腐蚀速度较快，特别是运行10年以上的接地线，作热稳定校核时不能满足短路电流热稳定的要求。4）水平接地题本身，有的埋深不够，特别是一些山区的输电线路杆塔，由于地质为石头，或土层薄、埋深有的不足30，回填土又是用碎石回填、土中含氧量高，极容易发生吸氧腐蚀，在酸性土壤中的接地体容易发生吸氧腐蚀；在海边的杆塔容易发生化学和电化学腐蚀。再加上设计时为了节省材料往往采用比较小的截面。由于电网的发展，接地短路电流变大，已不能满足接地短路电流热稳定的要求。（2）外力破坏问题。对于架空线路杆塔的接地装置，特别是接地线，外力破坏是一个特别值得注意的问题，据我们对某县110kV线路杆塔接地装置的调查，全线有60%的个按他接地装置被破坏，有的接地引下线被剪断，有的接地极被挖走，对该线路的安全稳定运行造成了很大的影响。因而对架空线路的 杆塔接地装置要定