關(guān)于站外輸電線路接地模塊性價比的研究

冉小林

(大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司第三工程部,黑龍江大慶 163000)

關(guān)于站外輸電線路接地模塊性價比的研究

冉小林

(大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司第三工程部,黑龍江大慶 163000)

近幾年來站外輸電線路采用接地模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬接地體,因其相對其它接地體有著較好的性價比,其優(yōu)點十分明顯,是站外輸電線路接地必不可少的裝置。從不同接地材料的接地電阻、同時間接地電阻的遞增、材料費及施工費用等多方面的對比來看,接地模塊施工效率高,長期性價比最好,尤其在改進(jìn)后,模塊的質(zhì)量得以大幅提高。

接地模塊 輸電線路 雷擊跳閘 性價比

為保證雷擊及各種故障電流能夠順利的泄流到大地，許多輸電線路均使用接地模塊接地，它埋入大地后，其中的非金屬材料與大地構(gòu)成一個接觸良好的整體。一方面能夠與土壤緊密接觸，擴(kuò)大散流面積，降低與土壤間的電阻;另一方面它向周圍土壤孔隙中流動滲透，降低周圍土壤電阻率，在接地體四周形成一個電阻率變化平緩的低電阻區(qū)域，使整個接地電阻顯著降低。

1 什么是接地模塊

接地模塊的主要原材料是石墨粉，在石墨粉中添加少量的金屬氧化物和適量的粘合劑，加水?dāng)嚢杈鶆蚝笞⑷肽＞吒稍锍尚味伞?/p>

2 接地模塊的特點

降阻性能良好，在同等條件下，接地模塊比同等面積的金屬材料降低接地電阻要小25%左右，高土壤電阻率的情況下，效果尤為明顯;接地模塊采用穩(wěn)定的非金屬導(dǎo)電材料作為模塊的導(dǎo)電介質(zhì)，具有吸濕、保濕特性，其導(dǎo)電性受季節(jié)影響小;接地模塊可很好地與各種類型的土壤、巖石形成良好的接觸，其與土壤的接觸面積成倍增加，從而降低土壤的散流電阻;接地模塊自身呈弱堿性，且含有防腐劑可使其理論壽命大于30年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鍍鋅鋼材的使用年限;接地模塊方便埋設(shè)的特點，極大的降低了施工難度。

3 接地模塊的敷設(shè)方法

低電阻接地模塊可進(jìn)行垂直埋置或水平埋置，埋置深度、間距均按設(shè)計要求執(zhí)行;低電阻接地模塊的極芯互相并聯(lián)或與地線連接時，必須進(jìn)行焊接。要求用同一種金屬材料焊接，確保連接的可靠性。焊接長度應(yīng)不小于100mm，模塊與接地線采用焊接，焊接長度為連線寬度2倍，不允許虛焊、漏焊;應(yīng)在焊接處清除焊渣，涂上一層瀝青或防腐漆，以防極芯腐蝕;坑槽回填應(yīng)采用細(xì)粒土，不得用碎磚等建筑垃圾作回填料?；靥顣r應(yīng)分層操作，填300mm后，適量加水并夯實，直至與地表齊平。夯實時應(yīng)注意既使模塊與回填土，回填土與地層接觸緊密，又不要損傷模塊本身，回填完畢后再次澆水濕潤;吸濕72小時后，用地阻儀測量工頻接地電阻，若未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，應(yīng)分析原因和采取彌補(bǔ)措施;在寒冷地區(qū)，模塊應(yīng)埋在凍土層以下。

4 接地模塊在站外輸電線路的作用

表2 三年埋地接地電阻對比

表3 經(jīng)濟(jì)對比

輸電線路桿塔接地裝置的主要作用是泄放雷電流。當(dāng)雷擊塔頂時，雷電流將經(jīng)過桿塔的接地裝置流入大地，雷電流在接地裝置接地電阻上的壓降將會使塔頂?shù)碾娢簧?，?dāng)這一電位升高達(dá)到一定值時，會使線路的絕緣子串擊穿而可能引起線路跳閘，因此降低輸電線路雷擊跳閘率的主要措施之一是降低桿塔的沖擊接地電阻。常規(guī)桿塔的接地體是采用園鋼或扁鐵呈放射形敷設(shè)，但在高土壤電阻率地區(qū)用這種方法往往難以達(dá)到預(yù)期的效果。在采用接地模塊敷設(shè)線路桿塔的接地裝置時，一般是在線路桿塔的周圍埋設(shè)一圈降阻模塊，即采用的是集中接地方式，這種方式可以增大接地和土壤之間的接觸面(40塊500x400x50mm)的長方形接地模塊與土壤的接觸面積相當(dāng)于573mΦ10mm園鋼與土壤的接觸面積，從而增大了接地體本身的散流面積，同時還可大大減小接地體和土壤之間的接觸電阻，使雷電流能夠順暢地經(jīng)過接地裝置流人大地。

5 接地模塊與相同表面積金屬接地體測試電阻對比分析(如表1)

6 接地模塊與金屬接地體三年埋地接地電阻對比分析(如表2)

7 接地模塊和金屬接地體經(jīng)濟(jì)對比分析

成品接地模塊是固體長方形或園棒形，施工相對方便，材料使用少，人工費用低，雖然投資較大，但與現(xiàn)有的其它降阻材料相比還是比較便宜。其使用壽命長、性能穩(wěn)定、不易腐蝕、基本上不需要維護(hù)便可起到長效降阻的目的，所以從長期來看接地模塊具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且，為降低雷擊跳閘率比較高的輸電線路桿塔的接地電阻，相比而言，其它接地方式需增加接地數(shù)量才能實現(xiàn)，因此接地模塊的這種一次性投資是經(jīng)濟(jì)的（如表3）。

8 對接地模塊的改進(jìn)建議

接地模塊在站外輸電線路中的應(yīng)用，存在一個缺點，那就是我們所用的接地模塊中心是一個光滑圓柱形的鋼體，但由于生產(chǎn)供應(yīng)施工等搬運(yùn)時，中間的圓柱形金屬棒與外面的石墨本體會易發(fā)生脫落，這使接地模塊的使用效率和使用效果大大降低。所以可對接地模塊進(jìn)行一個改進(jìn)，如圖1所示在中間圓柱形金屬棒上加上兩排鋸齒狀的鋼刺，這樣就能增加金屬棒與石墨之間的摩擦力，使金屬棒很難與石墨體發(fā)生脫落，從而提高了接地模塊的質(zhì)量。

9 結(jié)語

經(jīng)過現(xiàn)場實踐驗證，從不同接地材料的接地電阻、同時間接地電阻的遞增、材料費及施工費用等多方面的對比來看，接地模塊施工效率高，長期性價比最好，尤其在改進(jìn)后，模塊的質(zhì)量得以大幅提高。

[1]強(qiáng)十渤,程協(xié)瑞主編.安裝工程分項施工工藝手冊.第二分冊.北京:中國計劃出版社,1997.

[2]中國能源部主編.電氣安裝工程.接地裝置施工及驗收規(guī)范.北京:中國計劃出版社,1992.

圖1 模塊改進(jìn)圖