李景祿長沙理工大學電氣與資訊工程學院
長沙理工大學高電壓技術研究所
長沙電力通高技術開發****
一、 前言3
二、架空線路桿塔的接地裝置5
三、發電廠、變電所的接地裝置21
四、關於大中型接地網降阻措施的**58
五、關於接地工程中若干問題的研究63
六、關於接地降阻措施的研究70
七、關於接地降阻材料的評價81
八、送電線路桿塔接地降阻措施的**89
九、接地降阻劑應用及接地裝置腐蝕的分析96
十、接地裝置的腐蝕及防腐措施研究105
十一、接地網防腐工程中的陰極保護設計112
十二、特殊場所的接地設計和降阻措施研究118
十三、地電位干擾及抗干擾措施研究124
十四、關於大中型接地網工頻接地電阻測試的研究133
十五、110kv平寶線桿塔接地改造及防雷效果分析141
十六、微波站接地及降阻措施研究145
十七、gpf-94高效膨潤土降阻防腐劑使用說明153
十八、gpf-94高效膨潤土降阻防腐劑的工程應用164
十九、山區水電站的接地設計與降阻措施**169
二十、發電廠、變電所弱電系統防雷保護研究174
二十一、試驗報告及工程應用證明181
二十二、電力通高公司簡介
一、 前言
隨著電力系統的發展,接地短路電流愈來愈大,由於接地電流的增大,裝置接觸電壓和跨步電壓也越來越大,因而直接威脅到裝置和人身的安全。由於接地短路電流的增大,接地線和接地幹線的熱穩定也就愈來愈突出。特別是由於發電廠、變電所微機保護和綜合自動化裝置的大量投運,由接地短路電流所形成的地電位干擾問題也就越來越突出,由於地電位干擾所造成的微機保護「宕機」、誤動而造成的事故和事故擴大的現象時有發生，從而造成了影響電力系安全執行。
因而接地裝置的執行和改造問題也就受到了電力系統的廣泛重視。
2023年本人關於接地技術方面的第一本書《實用電力接地技術》由中國電力出版社出版以來,受到了廣大電力系統工程技術人員和高校相關專業人員的歡迎。但本人在後續的接地實踐中發現還有許多內容，特別是接地裝置執行中存的一些問題,如:地電位干擾,接地裝置的腐蝕及防腐措施;接地改造的一些內容,如:
降低大中型接地電阻的措施,防腐措施，接地裝置設計、改造中存在的問題，在原書中不夠突出和詳細;同時,。2023年5月第二本專著《接地裝置執行與改造技術》由中國水利、水電出版社出版,進一步的完善了這些方面的內容。
本人從2023年起開始研究接地裝置試驗、執行和接地設計,後又從事接地產品開發、改造工作,從2023年起在全國範圍內先後改造了300多處發電廠、變電所的接地裝置和輸電線路桿塔接地裝置。這裡即有成功的經驗,也有失敗的教訓。特別是到高校從事教學和科研以來對電力系統接地從各個方面進行了理論研究。
比如對大中型接地裝置的降阻研究、防腐研究、降阻材料的應用研究。把理論研究成果結合到實際的接地工和中,走與實踐相結合的路子，也取得了一些成功和突破。這裡也就是本人近年來在工程和科研上所發表的、或即將發表的**,或相關接地執行和改造的材料,希望能對電力系統的接地工作有所幫助,並作為對自己兩本專著的補充。
作者2005-5-27 於長沙
一、架空線路桿塔的接地裝置
第一節架空線路桿塔接地的意義及要求
一、架空線路桿塔的意義
架空線路桿塔接地對電力系統的安全穩定執行至關重要，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。由於桿塔接地電阻高而產生的雷擊閃絡事故相當多，典型的有500kv天平ⅰ、ⅱ回輸電線路。由於大部分位於山區、地質條件較差，許多桿塔的接地電阻不合格，有不少桿塔的接地電阻在100ω以上，造成線路耐雷水平低，經常發生雷電繞擊、反擊，使線路跳閘，影響了電網的安全穩定執行。
經對線路桿塔接地進行了降阻高燥，使線路雷擊跳閘率得到了有效的控制。又如，信陽110kv信李線，由於部分桿塔的接地電阻不合格，在2023年和2023年多次發生雷擊跳閘事故。特別是110kv平寶線，因線路的部分桿塔要經過雷電流活動強烈的震雷山，桿塔的接地電阻又不合格，高的達100ω以上，因而在2023年前，每年都要發生雷擊跳閘，有的一年發生多次跳閘，2023年對接地電阻不合格的桿塔接地進行了改造，改造後的5年間沒有發生一次雷擊跳閘事故。
因此可見，降低桿塔接地電阻，使之達到合格範圍，對防止雷擊跳閘，保證電網安全是非常重要的。
二、架空線路桿塔接地的標準要求
對架空線路桿塔的接地電阻和型式在電力行業標準dl/t620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》、l/t621-1997《交流電氣裝置的接地》中都提出了具體的要求。是設計、安裝和改造架空線路桿塔接地的依據。
1、 桿塔的接地電阻
（1）有避雷線線路桿塔的接地電阻。有避雷線的線路，每基桿塔不連避雷線時的工頻接地電阻，在雷季乾燥時，不宜超過表4-1所列數值。
雷電活動強烈的地方和經常發生雷擊故障的桿塔和線段，應改善接地裝置，適當提高絕緣水平或架設耦合地線。
表1有避雷線的線路桿塔接地電阻
注：如土壤電阻率超過2000ω.m，接地電阻很難降低到30ω時，可採用6-8根總長不超過500m的放射形接地體，或採用連續伸長接地體，其接地電阻不受限制
（2）無避雷線線路桿塔的接地電阻。對於中雷區及多雷區35kv及66kv無避雷線線路，宜採用措施，減少雷擊引起的多相線短路和兩相異地接地引起的斷線事故，鋼筋混凝土杆和鐵塔應充分利用自然接地作用，在土壤電阻率不超過100ω.m或有執行經驗的地區，可不另設人工接地裝置。
需要說明的是，作為通用行業標準，對桿塔接地電阻的要求是比較寬鬆的。在多雷區，如是聯絡線路或重要線路，桿塔接地電阻最好能處理到10ω以下，因為只有這樣才能提高線路的耐雷水平，有效地限制雷擊跳閘率，從而保證電網的安全穩定執行。
2、 桿塔接地型式
l/t621-1997《交流電氣裝置的接地》的6.3條還對高壓架空線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ρ≤100ω.m的潮濕地區，可利用桿塔和鋼筋混凝土杆自然接地對發電廠、變電站的進線路應另設雷電保護接地裝置。在居民區，當自然接地電阻符合要求時，可以不設人工接地裝置。
（2）在土壤電阻率100ω.m<ρ≤300ω.m的地區，除利用鐵塔和鋼筋混凝土杆的自然接地外，並應增設人工接地裝置，接地極埋設深度不宜小於0.6m。
（3）在土壤電阻率300ω.m<ρ≤2000ω.m的地區，可採用水平敷設的接地裝置，地極埋設深度不宜小於0.5m。
（4）在土壤電阻率ρ>2000ω.m地區，可採用6-8根總長不超過500m的放射形接地級或連續伸長接地極。放射形接地極可採用長短結合的方式。
接地極埋設深度不宜小於0.3m。
（5）居民區和水田中的接地裝置，宜圍繞桿塔基礎敷設成閉合環形。
（6）放射形接地極的最大長度，應符合表4-2的要求。
表2桿塔放射形接地極每根的最大長度
（7）在高土壤電阻率地區採用放射形接地裝置時，當在桿塔基礎的放射形接地地極每根長度的1.5倍範圍內有土壤電阻率較低的地帶時，可部分採用引外接地或其他措施。
（8）雷電活動強烈的地方和經常發生雷擊故障的桿塔和線段，應改善接地裝置，架設避雷線，適用加強絕緣或架設耦合地線。
（9）鋼筋混凝土杆鐵橫擔和鋼筋混凝土橫擔線路的避雷線支架、導線橫擔與絕緣子固定部分或瓷橫擔固定部分之間，宜有可靠的電氣連線並與接地引下線相連。主杆非預應力鋼筋如上、下以用綁紮或焊接連成電氣通路，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，鐵橫擔間應有可靠的電氣連線。
（10）35kv及以上線路互相交叉或與較低電壓線路、通訊線路交叉時，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，均應接地。
第二節架空線路桿塔接地電阻計算
輸電線路桿塔接地主要是以防雷為主要目的，因而在架空線路桿塔接地裝置的設計時就要考慮如何降低桿塔接地裝置的衝擊接地電阻，但在實際工程中仍以考核工頻接地電阻為主，特殊地段，需要衝擊接地電阻值時，用工頻接地電阻乘以衝擊係數a，或通過衝擊接地電阻的計算求得。
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