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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理。沙漠地区地基抗剪强度低,比普通基础要多埋深1米。山区的岩石地基使用的基础形式主要有掏挖式基础等。在西北地区,出现倒塔一般不是基础原因,主要是有外界因素的作用,如滑坡、流沙、河流冲刷等。


东北地区和新疆北部多为冻土地基,使用的基础形式主要是插入式基础和掏挖式基础。同时,在东北的部分地区和新疆的南部也存在永冻土和岩石地基,使用的基础形式主要是斜插式基础。


我国华北地区的石家庄以北、北京地区、和内蒙古地区的土质条件较好,天津地区有软土地基,土质条件较差。各地使用的基础形式主要有:嵌固式基础、锚杆式基础、插入式基础和掏挖式基础,同时还有灌注桩、挖孔桩、扩底桩等。


我国华东地区河网密布,主要是软弱地基。在进行输变电杆塔建造时,有的对地基先进行处理,然后再建造杆塔基础。在这一地区采用的基础形式有:灌注桩、大板式基础、螺旋锚式基础、挤密碎石桩和挤密砂桩。螺旋锚用钢量大,机具复杂。灌注桩造价高昂,且质量不易控制。


2输电线路杆塔的接地电阻是否可测:


接地和接地电阻是多学科专业技术的基础,百年来为工业、生产、生活及科研的实践所证实,须臾不可离。提出接地电阻应予废弃无疑与世界百年工业史相悖。物理学作为一门基础学科应服务于各项专业技术,特别是电力和防雷技术,这种服务应建立在理论与实践相结合的基础之上。理论脱离实践,或者理论工作者不从事实践,不仅理论没有发展前途,有时还会闹出低级笑话来。接地电阻的难测不能说成不可测,并以接地电阻的不可测和高压静电表演为据提出“废弃接地电阻”。


3、接地电阻与避雷线之间有着密不可分的联系:


架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:①分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。


通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。因此规程规定,220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线,110kV线路一般也应全线架设避雷线。同时,为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率。避雷线对边导线的保护角应做得小一些,一般采用20°~30°。220kV及330kV双避雷线线路应做到20°左右,500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15°及以下。


为了起到保护作用,避雷线应在每基杆塔处接地。在双避雷线的超高压输电线路上,正常的工作电流将在每个档距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。为了减小这一损耗,同时为了把避雷线兼作通讯及继电保护的通道,可将避雷线经过一个小间隙对地(杆塔)绝缘起来。雷击时,间隙被击穿,使避雷线接地。


在现代高压及超高压线路上,同杆架设的双回路线路日益增多,对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时,可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率,以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异,这样,雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络,闪络后的导线相当于地线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络,保障了另一回路的连续供电。


4、杆塔的接地形式同杆塔所处土质是否有关:


(1)一般输电线路所经地区的地形、地质条件差异较大,设计和施工要考虑的边界条件较多,加之科研条件和研究经费的制约,在输电线路杆塔基础方面的科研工作较薄弱,科研成果较少,技术储备不足。


(2)对地基基础问题国内外专家和学者已做了大量的研究工作,取得了许多有价值的成果,但大多数都把注意力集中在某些结构(如建筑物、桥梁等)的基础上,这些研究成果由于下列原因而限制了它们在电力线路上使用:


①抗拔荷载经常是各种输电线路杆塔基础设计的控制条件,而对建筑物和桥梁来说上拔力却是次要的。

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