降低杆塔冲击接地电阻的有效方法
江西省电力科学研究院 章叔昌
[摘要] 输电线路的跳闸原因大多由雷击引起，降低输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低线路杆塔接地装置的冲击接地电阻。本文对杆塔接地装置的基本冲击特性进行了论述，提出了降低杆塔接地装置冲击接地电阻的基本原则。介绍了采用接地模块环形集中接地方式对线路杆塔接地装置进行防雷接地改造的基本方法，总结了采用该方式对一条输电线路杆塔进行接地改造后的效果。 [关键词] 高压输电线路；防雷接地；冲击接地电阻；接地模块
1 概述
高压输电线路的跳闸原因大多由雷击引起，直接影响供电的可靠性。输电线路杆塔接地装置的主要作用是泄放雷电流，当雷电直击输电线路塔顶或避雷线时，雷电流将经过杆塔及其接地装置向大地流散。在此过程中，雷电流在杆塔的电感及其接地装置的接地阻抗（通常称其为接地电阻）上产生的压降将会使塔顶电位升高，当这一电位升高达到一定值时会使线路的绝缘子串击穿，从而可能引起输电线路因雷电过电压造成的反击而跳闸。对于一般高度的杆塔，引起塔顶电位升高的主要因素是线路杆塔的接地电阻。因此，杆塔的接地电阻是影响输电线路反击耐雷水平的重要参数。由于雷电流高频高幅值的特点，使接地装置的冲击接地电阻与工频接地电阻之间存在显著差异。当雷电流通过杆塔及其接地装置向大地散流时，使塔顶电位升高起主要作用的是冲击接地电阻而不是工频接地电阻。因此要降低线路的雷击跳闸率，主要措施之一是降低线路杆塔的冲击接地电阻。
2 杆塔接地装置的基本冲击特性
冲击接地电阻与工频接地电阻之所以存在较大区别，其主要原因之一是由于高幅值的雷电冲击电流流过接地装置时，会引起接地体周围的土壤发生电离（火花效应），土壤电离后的作用相当于增大了接地体的截面积，因此会使冲击接地电阻降低。但是当接地体的截面积足够大时，这种火花效应将不明显。传统的杆塔接地装置主要是放射型接地体，当放射型接地体通过雷电流时，沿接地体长度方向各点上的电位差别很大，因此引起周围土壤电离的长度很有限，而当放射型接地体的长度超过一定值后，对雷电流的泄放所起的作用将非常小；另外，雷电流在通过接地装置向大地流散过程中会发生一系列复杂的过渡过程，在该过程中的每一时刻接地装置所呈现的冲击接地电阻都存在差异，而且呈现的最大冲击接地电阻有可能并不是雷电流到达幅值的时刻。同时由于雷电流的陡度，即di/dt 很大，因此当雷电流经接地装置向大地散流时，在接地装置接地阻抗中感性分量上的压降不容忽视。对于射线式接地装置其本身的电感与其长度成正比，长度越长则其呈现的电感则越大，因此射线式接地装置的冲击系数将随其长度的增加而增大。
有关的研究结果表明，接地装置的冲击特性主要与土壤电阻率、接地装置的几何形状及尺寸、雷电流的波形及幅值密切相关。
3 降低杆塔冲击接地电阻的基本原则
根据波过程理论，接地装置的冲击接地电阻ch R 是雷电波通过接地装置向大地流散时所遇到的
波阻抗，即C
L R ch
，因此要降低接地装置的冲击接地电阻，应该设法增加散流路径中的电容和
减小散流路径中的电感。
根据静电场理论，在电介质相同、极间距离相同的条件下，电容量与极板的面积成正比。为此，要增大接地装置与大地之间的电容，从而降低杆塔接地装置的冲击接地电阻，应该尽量增大接地装置与大地的接触面；而对于减小雷电流散流路径中的电感，我们所能做的是尽量减小接地装置本身的电感，为此，杆塔接地装置本身的形状不能是很长的射线式，而应该是环形的集中接地体。
图3.1是解广润著《电力系统接地技术》中所提供的一组不同形状及尺寸的接地体在不同雷电流幅值下的冲击系数曲线。
图3.1 不同形状接地体的冲击系数曲线
从图 3.1中可看出，在土壤电阻率确定后，接地装置的冲击接地电阻与其几何形状及尺寸有密切关系。例如在土壤电阻率为500Ω·m、雷电流为40kA的条件下，长40m的水平接地体其冲击系数接近1，而直径为12m（周长37.7m）的环形接地体的冲击系数约0.5。由此可见，在土壤电阻率相同、所测工频接地电阻相同的情况下，环形接地装置的冲击接地电阻明显要低于水平接地体的冲击接地电阻。
大量的实验室模拟试验结果也表明：在相同土壤电阻率的情况下，当各接地装置占地尺寸大致相同时，圆环型接地装置的冲击特性相对最优。
综上所述，可得出降低杆塔冲击接地电阻的基本原则为：采用圆环形集中接地装置，并尽量加大接地装置与大地之间的接触面，使雷电流能够快速顺畅地通过接地装置向大地泄放。
4 接地模块环形集中接地装置
4.1 接地模块环形集中接地装置的基本构造
在采用接地模块敷设线路杆塔的集中接地装置时，需要根据不同的土壤电阻率，在线路杆塔的周围φ15～φ20的环形地沟内一块接一块地埋设一圈接地模块，每基杆塔需用500×400mm长方形接地模块约85～114块，组成一个新的环形接地网并与杆塔的原接地网相互焊接。
4.2 接地模块环形集中接地装置的降阻原理及特点
根据前面的研究，要降低接地装置的冲击接地电阻，应该设法增加散流路径中的电容和减小散流路径中的电感。采用接地模块所构成的接地装置可大大增加与土壤之间的接触面，因而与射线式接地装置相比可增大接地装置与大地之间的电容、减小接地装置与土壤之间的接触电阻；同时由于采用的是集中环形接地方式，与射线式接地装置相比可大大减小接地装置本身的电感，从而使雷电
流向大地流散时所遇到的波阻抗比射线式接地装置大大减小。因此，采用接地模块环形集中接地方式不仅可降低线路接地装置的工频接地电阻，更主要的是能有效地降低接地装置的冲击系数，使接地装置的冲击接地电阻大幅降低。
接地模块中的主要材料是石墨，石墨是一种非金属材料，它具有很强的保湿性和吸湿性，其本身的稳定性、抗腐蚀性、导电性、抗老化性能良好。由于石墨对环境敏感度非常低，几乎不受外界因素的影响，所以接地模块的接地电阻值能够在相当长的时间内保持不变，这是传统接地材料无法比拟的。石墨的基本结构是碳，因此使用接地模块不会带来环境污染。
石墨本身的电阻率很低，高纯度石墨的电阻率<1Ω·m，但电阻率越低的石墨其价格就越高。用于输电线路杆塔接地装置的成品接地模块，其电阻率控制在<4Ω·m比较合适。
5 防雷接地改造实例
为了验证以上所述方法的有效性，对一条220kV输电线路工频接地电阻不合格的40基杆塔，主要采用接地模块环形集中接地方式进行了接地改造，改造工作于2005年底完成。该线路全长83.786km，绝大部分经过雷电活动频繁的山区，全线装有双避雷线。根据统计，该线路自2001～2003年共雷击跳闸7次。计算该线路在此期间的平均雷击跳闸率高达2.785次/百千米?年。该线路2001～2010年的雷击跳闸次数统计见表4-1，根据江西电网雷电定位系统所查询的该线路走廊1公里范围内的落雷密度见表4-2。从表4-1和表4-2可看出，在进行防雷接地改造后，虽然在该线路走廊内的雷电活动有明显增强的趋势，但该线路的雷击跳闸次数却明显下降，并在2008～2010年连续三年实现了零雷击跳闸，这充分说明对该条线路的防雷接地改造是非常成功的。
表4-1 被改线路历年雷击跳闸一览表
对该线路5基杆塔的工频接地电阻和冲击接地电阻进行了抽测，抽测情况见表4-3。测试结果表明：经采用接地模块环形集中接地方式进行改造后的杆塔，其接地装置的工频接地电阻明显下降，而且接地装置的冲击系数＜0.5。而随机抽测的一基地处水田中未经接地改造的杆塔，其接地装置的冲击系数为1.9658。
表4-3 杆塔冲击接地电阻测试抽测情况（采用0.618法，电流线长100米。）
6 结论
1）降低高压输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低线路杆塔接地装置的冲击接地电阻。
2）降低杆塔接地装置冲击接地电阻的基本原则是：采用环形集中接地方式。
3）采用接地模块环形集中接地方式不仅可降低杆塔接地装置的工频接地电阻，更主要的是能够有效地降低接地装置的冲击系数，使接地装置的冲击接地电阻大幅减小，从而可明显降低高压输电线路的雷击跳闸率。
章叔昌：1982年毕业于上海交大高电压专业，毕业后一直从事与高电压技术有关的工作。
接地电阻测量原理与方 法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
接地电阻测量原理 梁子斌 对从事地电学工作,对接地电阻的概念并不陌生，然并非能完全理解。这里想跟大家聊聊其概念和测量原理。 1.接地电阻概念，接地装置在输变电工程中是个特殊的项目，属隐蔽工程。对新安装的接地装置，它包括埋入地中直接与大地接触的金属导体,或称接地体,以及连接接地体与电气设备接地部分的接地线。为了确保其是否符合设计或规程要求必须经过检验才能正式投入运行。接地电阻就是当有电流由接地体流入土壤中将呈现有电阻，这就是接地电阻。 接地电阻本质是由土壤产生的电阻，是接地装置泄放电流时表现出来的电阻。由 高斯定理知道，在全空间中，一半径为Ｒ的导体球其接地电阻为ρ地＝ ρ ４πＲ ，如在地 表无限半空间中其接地电阻大一倍ρ地＝ ρ ２πＲ ，埋在地下某深度中，则在两者之间， 对均匀介质，也可以解析得到。还有不同形状的接地体，圆盘形、棍形，环形等都有公式可以计算。 其等效电路如下图：其中Ｕ为接地体对大地零电位参考点的电位差，Ｉ为流过接地体的电流Ｕ/Ｉ即为接地电阻。 接地电阻测量原理 看视很简单，通过电压的电流的测量就可以得到电阻值，可实际上并不容易。试想想，在工作现场去哪能找到大地零电位的参考点那？哎呀，有思路了，我们可以临时做一个啊，再做一个接地，可这临时的接地电阻值也不知道，我们可以知道这两个电阻之和，一个方程，两个位知数！好办，再加一个辅助接地电极，这样我们两两进
行测量，三个方程，三个未知接地电阻，简单解方程就可以啦！呵呵，还不明白呀，看下面示意图。 我们分别将ＲＲ１，ＲＲ２，Ｒ１Ｒ２做环路供电，电压和电流我们都会测的，测得后容易得到Ｒ+Ｒ１，Ｒ+Ｒ２，Ｒ１+Ｒ２，更不用说现在都有万用表了，真接可以测出的，多大的阻值，万用表都能测得，别担心。接地电阻也和收音机里的电阻一样，道理没什么不同。好了，写方程吧。 { Ｒ+Ｒ１＝r1Ｒ+Ｒ１＝r２Ｒ1+Ｒ２＝r1２ 这里r们就是我们万用表的读数Ｒ是我们要测的接地电阻，Ｒ１，Ｒ２是两个辅助电极的接地电阻，这方程找个中学生解一下，是Ｒ＝（r1+r2-r12）/2吧？他一定是中学生了。 你也看一下Ｒ１和Ｒ２吧，看看吧，我保证比一定Ｒ大的多，小了？工程一定不合格！ 你还没问我：两个辅助电极就可以吗那为什么多数接地电阻测量仪要三个辅助电极那其实呀，四个的也有那。从前面说明你应知道了，两两电极组合就多一个方程，三个辅助电极加上被测电极共四个，便有Ｃ４２个组合，６个方程，未知数是４个，用最小二乘法，那结果不是好得多了？布辅助电极不怕烦，你用十个，结果会更好，一定不会错。 多说一句，如果没有布设辅助电极的场地，你只好使用电磁感应方式的接地电阻测量仪了，而且还不用断开系统接地，直接测量。
接地电阻测试方法（图解） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 此主题相关图片如下： .2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 此主题相关图片如下：
2、操作步骤 2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。 六、注意事项1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。
杆塔接地装置改造方法探讨 张文彬 四川省电力公司超特高压运行检修公司 乐山市市中区 关键词：输电线路雷害电阻改造方法
目录1、概述
杆塔接地装置改造方法探讨 [摘要]：架空输电线路杆塔接地电阻直接影响电力系统的安全稳定运行，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平的重要措施；本文从分析雷击跳闸的方式入手，详细分析了乐山电业局线路工程处线路二班2009年以前管辖线路的杆塔接地装置、杆塔接地电阻的状况以及杆塔接地电阻不合格的原因，对2003-2008年杆塔接地装置改造过程中使用的一些有效方法进行了探讨；如有不正之处请各位专家斧正。[正文]： 1.概述 1.1乐山电业局线路工程处线路运行二班主要管辖乐山电网内220kV六条、500kV线路1条，所管线路主要经过乐山市的峨边、金口河、峨眉地区，该地区处于小凉山和金口大峡谷边缘，山峦起伏、地形剧变、峰高谷深，线路长度达600余km, 杆塔800多基。线路所过的峨边、金口河、峨眉地区年均雷暴日达40，为重雷区。以500kV 普天线2006-2008年线路跳闸分析情况为例（见表1），雷击跳闸约占28.5％，可见雷击跳闸的事故率是相当高的。 表1：500kV普天线2006-2008年线路跳闸分析
1.2．雷击跳闸的类型及与杆塔接地电阻的关系 1.2.1 以DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中500kV典型的酒杯塔尺寸和绝缘子串的50%雷电冲击绝缘水平为例，500kV线路耐雷水平与杆塔接地电阻的关系为（见表2） 由表2可见，杆塔接地电阻的大小直接关系着线路的耐雷水平 1.2.2 有关资料显示,对于110kV及以上电压等级的输电线路，危害线路的主要是直击雷。直击雷主要分为反击和绕击两种形式。根据输电线路的运行经验，区别绕击和反击有几点方法可供参考（见表3）表3：区分绕击与反击的一般方法 1.2.3 从表2、表3不难看出，杆塔接地电阻过大是雷击跳闸故
输电线路杆塔接地电阻测量方法 文章介绍了输电线路杆塔工频接地电阻的测量方法：三极法和钳表法。分别介绍了这两种方法的工作原理及测量方法，并将测量结果进行比较，比较发现，三极法测量繁琐，工作量大，但测量准确；钳表法测量方法简单，仪器携带方便，但测量结果偏差较大。最后得出结论：将三极法和钳表法配合使用的方法效率最高、测量结果最可靠。 标签：杆塔；接地电阻；测量方法；三极法；钳表法 1 概述 接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地向远处扩散所遇到的电阻[1]。输电线路杆塔接地电阻的大小，直接关系到线路的耐雷水平，影响输电线路遭受雷击时的安全运行。线路的接地电阻越小，线路耐雷水平越高，线路雷击跳闸率越小[2]。因此，输电线路杆塔工频接地电阻的测量非常重要，准确地测量可以及时对接地电阻较高的输电线路杆塔进行改造，降低线路雷电事故，保证高压输电线路安全稳定运行，防止输电线路雷击跳闸事故的发生，提高供电系统的可靠性[3]。 2 接地电阻测量方法 输电线路杆塔接地电阻测量的方法主要有三种：伏安法、三极法和钳表法。伏安法比较繁琐、工作量大，且受外界干扰极大，已经基本淘汰。目前，常用的方法主要是三极法和钳表法，这两种方法各有优缺点，采用三极法测量接地电阻准确，而且测量方法简单，性能稳定，但测量时需要的人力物力较多，效率低；采用钳表法测量接地电阻比三极法方便、快捷省力，只要用钳表钳住接地线引下线就能测出接地电阻，效率高，但有时会有比较大的测量误差。所以工作人员必须十分熟悉这两种测量方法的工作原理、测量方法及相关要求，结合被测杆塔的实际情况选择适当的测量方法。 2.1 三极法测量接地电阻 三极法是由接地装置、电流极和电压极组成三个电极测量接地电阻的方法[4]。在输电线路杆塔附近分别布置电流极和电压极，用电压表测量接地装置G 与电压极P之间的电位差Ug，电流表测量通过接地装置流入地中的电流Ig，得到了Ug和Ig，就可以求出接地装置的工频接地电阻Rg，即Rg=Ug/Ig，如图1所示。在使用三极法测量时要合理布置电流极和电压极的位置，其布置方式主要有两种：直线法和夹角法。 2.1.1 直线三极法 电压极与电流极测量线在同一水平线上，如图1。电流极C到被测杆塔距离
For personal use only in study and research; not for commercial use 接地系统接地电阻测试方法（图解） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 测量小于1Ω接地电阻时接线图 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤
建筑物接地电阻的测试方法及要求 建筑物接地系统对于整个建筑的防雷保护和电气系统的正常运行有着重要和深远的意义。建筑物接地系统的接地电阻也是电气工程验收的一项重要内容，其测量记录是工程竣工归档资料之一。当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量，单位工程竣工时还要进行复测，建筑物接地电阻的测试，一般是先由施工单位自行组织专业人员使用专用的测试仪器进行测量，由监理人员旁站，测试的数据填入专用的测试记录表格。 防雷接地系统的接地电阻测试必须使用专用的接地摇表（又称接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪，切不可用普通的兆欧表代替），目前有指针式和数字式两种。常见型号有ZC29B型指针式接地摇表（见图示1），DER2571数字接地电阻表（见图示2），民用建筑多采用ZC29B型指针式接地摇表。 见图示1 见图示2
为方便施工单位正确地使用接地摇表，现将接地电阻的测试方法及ZC29B型指针式接地摇表的使用和要求做一简单介绍。 一、结构 ZC29型接地电阻测试仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，附件有辅助探棒导线等。 二、使用说明 1、接地电阻测量时的接线方式（图示3）： 图示3 (1) 在测量接地电阻时，E－E两个接线柱用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。 (2) P柱接随仪表配来的20m纯铜导线，导线的另一端接插针Pˊ。
(3) C柱接随仪表配来的40m纯铜导线，导线的另一端接插针Cˊ。 2、接地电阻测试仪设置要求 (1) 接地电阻测试仪应水平放置在离测试点1～3m处，检查检流计的指针是否在中心线上，否则应用零位调整器将其调整于中心线上。 (2) 每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固。 (3) 两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置，其间距为20m 。且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持在一条直线上。 (4) 两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。 (5) 不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (6) 雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (7) 待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。 (8) 当检流计灵敏度过高时，可将电位探针电压极插入土壤中浅一些，当检流计灵敏度不够时，可沿探针注水使其湿润。 3、接地电阻测试仪的操作要领 (1)测试仪设置符合规范后才开始接地电阻值的测量。 (2)测量前，接地电阻档位旋钮应旋在最大档位即×10档位，调节接地电阻值旋钮应放置在6～7Ω位置。
1. 多点接地系统 某些建筑物等），它们通过架空地线（通信电缆的屏蔽层）连接，组成了接地系统。见下图。 R0为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。 虽然，从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一个杆塔的接地半球比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟接地点数量很大，R0要比R1小得多。因此，可以从工程角度有理由地假设R0=0。这样，我们所测的电阻就应该是R1了。
多次不同环境、不同场合下与传统方法进行对比试验，证明上述假设是完全合理的。 2. 有限点接地系统 这种情况也较普遍。例如有些杆塔是5个杆塔通过架空地线彼此相连；再如 某些建筑物的接地也不是一个独立的接地网，而是几个接地体通过导线彼此连接。在这种情况下，如果将上图中的R0视为0则会对测量结果带来较大误差。出于与上述同样的理由，我们忽略互电阻的影响，将接地电阻的并联后的等效电阻按通常意义上的计算方法计算。这样，对于N 个（N 较小，但大于2）接地体的接地系统，就可以列出N 个方程： R 1 + 1 ++ ...... +2 R 3 R N 1= R 1T =R 2T ++...... +R 1R 3R N 1R N +=R NT ++...... +R 1R 2R (N -1 R 2+ 其中：R1、R2、…….RN 是我们要求得的N 个接地体的接地电阻。R1T 、 R2T 、……RNT 分别是用钳表在各接地支路所测得的电阻。 这是一个有N 个未知数，N 个方程的非线性方程组。它是有确定解的，但是人工解它是十分困难的，当N 较大时甚至是不可能的。 为此，请选购我公司的有限点接地系统解算程序软件，用户即可使用办公电脑或手提电脑进行机解。从原理上来说，除了忽略互电阻以外，这种方法不存在忽略R0所带来的测量误差。但是，用户需要注意的是：您的接地系统中，有几个彼此相连接的接地体，就必须测量出同样个数的测试值供程序解算，不能或多或少。而程序也是输出同样个数的接地电阻值。 3. 单点接地系统 从测试原理来说，ETCR2000系列钳表只能测量回路电阻，对单点接地是测不出来的。但是，用户完全可以利用一根测试线及接地系统附近的接地极，人为地制
收稿日期：2014-10-29 作者简介：刘杰（1988—），男，硕士，助理工程师，现从事电力系统过电压防护工作。 冲击接地电阻模型对输电线路耐雷水平的比较研究 刘 杰1，刘 春2，周国伟1，刘 德1，顾用地1 （1.国网浙江省电力公司检修分公司，杭州310018；2.华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074） 摘要：对规程法冲击接地电阻模型、火花效应接地电阻模型以及暂态接地电阻模型等三种 不同的接地模型进行了分析。结合220kV 双回输电线路，在ATP/EMTP 中建立了相应的输电线路耐雷水平模型。在该耐雷模型中，使用无损多波阻抗模拟输电线路杆塔，同时考虑了工频电压对耐雷水平的影响。分别在工频电压初相角为0°、60°、120°、180°、240°以及300°等6种情况下计算了模型的反击和绕击耐雷水平。仿真结果表明：在相同的条件下，反击耐雷水平从高到低依次为火花效应模型、规程法模型、暂态电阻特性模型，而这三种接地模型下的线路绕击耐雷水平一样。随着电源初相角的改变，输电线路耐雷水平也随之发生相应改变。 关键词：冲击接地电阻；输电线路杆塔；耐雷水平；火花放电模型；暂态电阻模型 Study on Impulse Grounding Resistance Model to Lightning Withstand Level of Transmission Line LIU Jie 1,LIU Chun 2,ZHOU Guowei 1,LIU De 1,GU Yongdi 1 （1.Maintenance Company of State Grid Zhejiang Electric Power Company,Hangzhou 310018，China ；2.School of Electric and Electronic Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074，China ） Abstract :Impulse grounding resistance has a big impact on transmission line lightning withstand level.Three models of the impulse grounding resistance such as procedure method model,spark discharge model and transient resistance model are https://www.doczj.com/doc/6a12105631.html,bined 220kV double transmission lines,a model of transmission line lightning withstand level in ATP/EMTP is made,in which lossless multi-wave impedance is used to simulate transmission line tower,and the effect of power voltage is also considered.Respectively,the initial phase of 0°,60°,120°,180°,240°and 300°,etc.,is considered to calculate the lightning withstand levels of counterattack and shielding failure.It is shown that under the same conditions,the counterattack withstand level from high to low in turn,the order is spark discharge model,procedure method model,transient resistance model.The shielding failure lightning level of these three models is almost the same.With the change of the initial phase of power voltage,the withstand level also change accordingly. Keywords:Impulse grounding resistance ；transmission line tower ；lightning withstand level ；spark discharge model ；transient resistance model 引言 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[1]。现行的研究中 有对变电站接地网冲击接地电阻的研究[2-6]，也有对输电线路杆塔冲击接地电阻的研究[7-13]。输电线路杆塔冲击接地电阻的大小直接影响线路的耐雷水平，而以往的研究中多以固定的冲击接地电阻进行研究，这样势必降低了冲击接地电阻对耐雷水平的影 2015年第6期（总第268期） 2015年12月电瓷避雷器 Insulators and Surge Arresters No6.2015（Ser.№.268） Dec.2015 DOI ：10.16188/j.isa.1003-8337.2015.06.023
降低山区输电线路杆塔防雷接地电阻的方法 摘要降低杆塔接地装置的接地电阻是提高输变电线路耐雷水平的一项十分重要的措施．对于多石少土山区线路杆塔．用传统施工方法接地电阻很难达到要求，笔者根据多年施工经验，提出一种既经济适用又效果显著的降低山区输电线路杆塔防雷接地电阻的方法，与同行交流。 关键词雷电接地电阻接地模块降阻剂 1 雷电危害与接地电阻 在架空输电线路设计中，防雷设计是必须考虑的一个重要因素，随着电力系统的发展，雷击输电线路而引起的事故也日益增多，据资料介绍：在我国高压输电线路的总跳闸次数中，由雷击引起的约占40％～70％，尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路而引起的事故率更高，造成巨大的经济损失。 1．1 雷电危害 雷电主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度(25～30 kV／cm)时所发生的剧烈放电现象。通常雷击有三种形式：直击雷、感应雷、球形雷。习惯上常用年平均雷暴日数、年平均地面落雷密度和年雷闪频数，来表征某个地方雷电活动的频繁程度和强度。大量观测统计资料表明，一个地区的雷闪频数与雷
暴日数成线性关系。电力系统近年来由于雷害对系统运行产生的影响逐年增加。我国一般按年平均雷暴日数将雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区、强雷区。我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。 当雷电击中接闪器。电流沿引下线向大地泄放时对地电位升高。有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”。雷电直击在输电线路上的避雷线，如果接地电阻过大，就会对线路造成损伤，断路或击穿瓷瓶造成短路跳闸。从而造成停电事故。高山杆塔不仅路途遥远，攀爬也很困难，更换一次设备非常困难，这给维护增加了许多难度，而跳闸率恰恰又是电力系统考核的一个重要指标。由此可见接地系统在电力输变线路防雷中的重要性。 1．2 接地电阻 输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相连，其主要作用是将直击于输电线路的雷电流引入大地，以减少雷击引起的停电和人身伤亡事故。无疑。降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。对于杆塔接地装置。它的冲击接地电阻值越低。雷击,,-tan在绝缘子串上的电压就越低，发生反击闪络的几率就越小。在冲击电流作用下，接地装置的冲击接地电阻一般低于工频接地电阻。冲击接地电阻因土壤性质、冲击电流峰值及波形、接地装置的几何形状不同而相差很大。因此常以工频电阻值作为接地设计的依据．同时考虑一定的降低裕度。在输电线路设计中．如果工频接地电阻能达到1O一15 n，设计上即被认为优良；在超高压输
一、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 二、接地电阻设置要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大 于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 三、接地电阻测试方法 1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C 端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m
1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤：
2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。 2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。 四、注意事项： 1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。 2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。
接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一。 以ZC29B-2型摇表测试方法如下： (1)在E－E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻时，应松开镀铬铜板，一个E接线柱接接地体，另一个E接线柱接屏蔽。 (2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线，导线另一端接插针。 (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线，导线的另一端接插针2。 2 接地电阻测试仪设置的技术要求 (1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1～3m处，放置应平稳，便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固。 (3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置；如果用一直线将两插针连接，待测接地体应基本在这一直线上。 (4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (5)如果以接地电阻测试仪为圆心，则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120°，更不可同方向设置。 (6)两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。 (7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (8)待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。 3 接地电阻测试仪的操作要领
防雷接地电阻降阻的六大原因 防雷接地电阻通过六方面达到降阻的效果：增大接地网面积、增加垂直接地体、人工改善地电阻率、深埋接地体、敷设水下接地网、利用自然接地体。 防雷接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。 接地电阻，除了具有传统打辅助地极测接地电阻的功能外，还具备了无辅助地极测量的独特功能，改变了测试接地电阻传统的测量原理和手段：采用双钳口非接触测量技术无需打辅助地极，也无需将接地体与负载隔离，实现了在线测量。在单点接地系统、干扰性强等条件下，可以采用打辅助地极的测量方式进行测量。 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式R=ρε/C可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容C；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数ε。下面分别讨论降低接地电阻的一些方法。 1、增大接地网面积 由上面接地电阻的物理概念，依据式（2.10），大地电阻率ρ和介电系数ε不容易改变，而接地电阻R与接地网电容C成反比：从理论上分析，接地网电容C主要由它的面积尺寸决定，与面积成正比，所以接地网面积与接地电阻成反比。减小接地网接地电阻，增大接地网面积是可行途径。一个有多根水平接地体组成的接地网可以近似地看成一块孤立的平板，借用平板接地体接地电阻计算公式2.11，当平板面积增大一倍时，接地电阻减小29.3%。 2、增加垂直接地体 依据电容概念，增加垂直接地体可以增大接地网电容。当增加的垂直接地体长度和接地网长、宽尺寸可比拟时，接地网由原来的近似于平板接地体趋近于一个半球接地体，电容会有较大增加，接地电阻会有较大减小。由埋深为零半径为ｒ的圆盘和半径为ｒ的半球电容之比4εr／2πεr可得，接地电阻减小36％。但是对于大型接地网，其电容主要是由它的面积尺寸决定，附加于接地网上有限长度（2～3ｍ）的垂直接地体，不足以改变决定电容大小的几何尺寸，因而电容增加不大，亦接地电阻减小不多。所以大型接地网不应加以增加垂直接地体作为减小接地电阻的主要方法，垂直接地体仅作为加强集中接地散泄雷电流之用。 3、人工改善地电阻率 在高电阻率地区采用人工改善地电阻率的方法，对减小接地电阻具有一定效果。例如，对于一个半径为ｒ的半圆球接地体而言，其接地电阻的50%集中在自接地体表面至距球心2ｒ的半圆球内，如果将ｒ至2ｒ间的土壤电阻率降低，可使接地电阻大大减小。 设原地电阻率为ρ2，将ｒ至2ｒ范围内的电阻率为ρ2的土壤用低电阻率的材料ρ1置换，则半圆球接地体的接地电阻为：ＲX=(ρ1+ρ2)/4лr
杆塔接地电阻测量
1 适用范围 1.1 本作业指导书适用于10kV-35kV架空送电线路测量杆塔接地电阻标准化作业。 1.2 本作业指导书规定了测量接地电阻所需的人员配置、工器具要求、天气及作业现场的要求、检修作业工序、工艺质量记录卡等内容。 1.3 本作业指导书适用于四川省电力公司所属的各供电企业（公司）。 2 引用文件 2.1 DL/T 887－2004《杆塔工频接地电阻测量》 2.2GBJ 233 《110～500kV架空电力线路施工及验收规范》 2.3 《国家电网公司电力安全工作规程》（电力线路部分）（试行） 2.4 DL/T 5092—1999 《110kV-500kV架空送电线路设计技术规程》 2.5 DL/T 741—2001 《架空送电线路运行规程》 2.7 《电力建设安全工作规程》（架空电力线路部分） 2.9 国电发[2002]659号《输电网安全性评价（试行）》 2.10 国电发[2002]777号《电力安全工器具预防性试验规程》(试行) 2.11 国电发[2003]481号《架空输电线路管理规范》
6.2.1一般性规定 a）采用三极法测量前，应将杆塔塔身与接地极之间的电气连接全部断开。 b）测量前应核对被测杆塔的接地极布置型式和最大射线长度，记录杆塔编号、接地极编号、接地极型式、土壤状况和当地气温。c）布置电流极和电压极时，宜避免将电流极和电压极布置在接地装置的射线方面上。 d）在工业区或居民区，地下可能具有部件或完全埋地的金属物件时，电极应布置在与金属物体垂直的方向上，并且要求最近的测量电极与地下管道之间距离不小于电极之间的距离。 e）电压极和电流极的辅助接地电阻不应超过测量仪表规定的范围。在测量时，测量电极插入土壤深度不低于0.6米，并与土壤接触良好。 f）测量时应注意保持接地电阻测试仪各接线端子、电极和接地装置等电气连接的接触良好。g）测量接线时，应尽量缩短接地电阻测试仪的接地端子与接地装置之间的引线长度。 h）当杆塔是单点接地时，只测试一个电阻值，当杆塔是两点或四点接地时，必须每个接地点都应进行测量，且每个电阻值都应进行记录。 i）所测得的接地电阻值应根据土壤干燥及潮湿情况乘以季节系数后才是最终的接地电阻值。 杆塔防雷接地装置的季节系数为：
接地系统接地电阻测试方法和步骤（图解） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 测量小于1Ω接地电阻时接线图 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤 2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为
一般使用的是摇表测量 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一 你搞错了，你所说的这种ZC25-3型表是兆欧表，是不能用来测接地电阻的，只能测某线路或设备间的绝缘电阻或其对地的绝缘电阻，因为绝缘电阻越大越好，所以用兆欧(1000000欧)，型号普遍都是为ZC25等 而接地电阻值是越小越好的，所以一般要求测能到0.01欧及以下，这种接地电阻仪型号一般为ZC29开头，上面一般有四个端子：C1、C2、P1、P2（还有一种三个端子，分别为E、P、C），其中C2和P2是连通的（带接地符号），直接接被测物接地极；然后P1端接20米线，拉直后将探针插入地下；C1端接40米线，拉直后要和接地极以及之前插入地下的探针在同一直线上，在这个位置插入第二根探针。
摇表的时候保持摇速120转/分，打好1x几，大转盘的一格就是几，转动大转盘使指针停在中间，大转盘上被箭头对准的数就是电阻值。 比如如打好1x0.1，大转盘上被箭头对准的数是2.2，电阻值就是为0.22欧。 摇表使用及接地电阻测试 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等，当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量；单位工程竣工时还要进行复测，作为工程竣工的资料之一。以ZC29B-2型摇表测试方法如下： (1)在E－E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。
接地电阻降阻方法 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式R=ρε/C可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容C；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数ε。下面分别讨论降低接地电阻的一些方法。 1、增大接地网面积 由上面接地电阻的物理概念，依据式（2.10），大地电阻率ρ和介电系数ε不容易改变，而接地电阻R与接地网电容C成反比：从理论上分析，接地网电容C主要由它的面积尺寸决定，与面积成正比，所以接地网面积与接地电阻成反比。减小接地网接地电阻，增大接地网面积是可行途径。一个有多根水平接地体组成的接地网可以近似地看成一块孤立的平板，借用平板接地体接地电阻计算公式2.11，当平板面积增大一倍时，接地电阻减小29.3%。 2、增加垂直接地体 当增加的垂直增加垂直接地体可以增大接地网电容。依据电容概念，
接地体长度和接地网长、宽尺寸可比拟时，接地网由原来的近似于平 板接地体趋近于一个半球接地体，电容会有较大增加，接地电阻会有 较大减小。由埋深为零半径为ｒ的圆盘和半径为ｒ的半球电容之比４ εr／２πεr可得，接地电阻减小３６％。但是对于大型接地网， 其电容主要是由它的面积尺寸决定，附加于接地网上有限长度（２～ ３ｍ）的垂直接地体，不足以改变决定电容大小的几何尺寸，因而电 容增加不大，亦接地电阻减小不多。所以大型接地网不应加以增加垂 直接地体作为减小接地电阻的主要方法，垂直接地体仅作为加强集中 接地散泄雷电流之用。 3、人工改善地电阻率 在高电阻率地区采用人工改善地电阻率的方法，对减小接地电阻具有 一定效果。例如，对于一个半径为ｒ的半圆球接地体而言，其接地电 阻的50%集中在自接地体表面至距球心2ｒ的半圆球内，如果将ｒ至 2ｒ间的土壤电阻率降低，可使接地电阻大大减小。设原地电阻率为 ρ2，将ｒ至2ｒ范围内的电阻率为ρ2的土壤用低电阻率的材料ρ1 置换，则半圆球接地体的接地电阻为：ＲX=(ρ1+ρ2)/4лr 置换前的接地电阻RX为： RX=ρ2/2πr R与RX之比为： R/RX=(ρ1+ρ2)/2ρ2
浅议输电线路杆塔接地设计 摘要：降低杆塔接地电阻是提高杆塔耐雷水平、降低雷击跳闸率的重要途径。对输电线路的雷击跳闸率进行的冲击分析表明，山区多雷区的输电线路频频发生雷击跳闸故障，测量雷击故障所在杆塔的接地电阻大部分都偏大。进一步检测分析，杆塔接地装置均不同程度地存在一些缺陷，而原因或是设计不尽合理、或是施工不严格规范、或是运行环境恶劣、或是运行维护不及时。利用各自优点而改进的接地电阻测量新方法，并提出了几种理接地电阻超标值的方法。送电线路杆塔必须可靠接地，以确保雷电流泄入大地，保护线路绝缘。为提高耐雷水平，保护设备绝缘和避免跨步电压产生的人身伤害，就一定要降低杆塔的接地电阻。 关键词：输电线路杆塔接地设计 一、引言 输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分,是接地体和接地引下线的总称,接地电阻是指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。其作用是确保雷电流可靠泄入大地,保护线路设备绝缘,减少线路雷击跳闸率,提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。对输电线路杆塔接地装置进行规范管理和维护,确保接地装置完整性是降低输电线路雷击跳闸率的有效措施,降低接地装置接地电阻是提高线路耐雷水平的主要措施。 输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分,是输电线路防
雷的主要措施,其设计、施工及运行维护的好坏直接关系到输电线路杆塔耐雷水平的高低和输电线路的安全稳定运行,为此需要对杆塔接地装置的设计、施工和竣工验收开展全过程、全方位的技术监督,同时要加强运行维护管理,对存在缺陷或不合格的接地装置及时进行改造处理,直至满足相关要求。输电线路杆塔接地装置改造推荐采用增加垂直接地体、加长接地带、改变接地形式、换土或采用接地新技术(如接地模块、阴极保护阳极接地)等措施进行,原则上不使用化学降阻剂。对混凝土杆存在导通接触不良的情况,推荐采用混凝土杆外引接地,即利用一定截面的扁钢从架空地线悬挂点引至接地体进行接地。 二、我国输电线路杆塔接地情况： 输电线路是电力系统的大动脉，它将巨大的电能输送到四面八方，是连接各个变电站、个重要用户的纽带。输电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。因此，输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位，是实现强电强网的需要，也是向工农业生产、广大人民生活提供不间断电力的需要。 1、我国架空输电线路地基基础工程现状 我国幅员辽阔，各个地区的地质条件相差很大，所采用的输电线路基础形式也较为多样。 其中西北地区主要为黄土地基，也存在部分沙漠及岩石地基。黄土地基使用的基础形式主要有刚性台阶式基础和插入式基础，部分软弱地基则主要采用钻孔灌注桩。西北地区黄土具有湿陷性，常采用二灰换添法，石灰和素土的比例一般采用2:8或3:7，对重点塔位的地基重点处