接地模塊在架空輸電線路防雷改造中的應(yīng)用

吳曉虎

摘 要：通過(guò)將架空輸電線路桿塔接地體的電阻進(jìn)行降低，可以明顯的減少架空輸電線路出現(xiàn)雷電事故。接地模塊優(yōu)勢(shì)諸多，其一方面具備降低接地體的電阻的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，另一方面也擁有較高環(huán)保價(jià)值。在架空輸電線路防雷改造中，科學(xué)的應(yīng)用好接地模塊尤為關(guān)鍵，本文對(duì)此方面內(nèi)容展開(kāi)詳盡的分析。

關(guān)鍵詞：接地模塊;架空輸電線路;防雷改造;應(yīng)用

對(duì)于電力線路而言，雷電對(duì)其產(chǎn)生的影響是巨大的，按照相關(guān)的統(tǒng)計(jì)顯示，雷擊事故在高壓線路運(yùn)行的總跳閘次數(shù)中，占據(jù)比重高達(dá)百分之七十。在地形比較復(fù)雜的山區(qū)以及土壤電阻率高、多雷的地區(qū)，雷擊輸電線路所導(dǎo)致事故率更加突出些。架空輸電線路所處的地區(qū)都是比較寬曠的環(huán)境，也是頻繁的遇到雷擊出現(xiàn)雷電事故的主要方面。通過(guò)將接地模塊科學(xué)的應(yīng)用于架空輸電線路防雷改造中，能夠有效的改善此問(wèn)題。

1 接地模塊的材質(zhì)及性能

在接地模塊中，關(guān)鍵的材料就是石墨粉，同時(shí)金屬氧化物、粘合劑也在石墨粉中增添，這些成分用水進(jìn)行攪拌以后，灌注到預(yù)先已經(jīng)準(zhǔn)備好的模具內(nèi)，將其干燥處理。完全干燥以后，就產(chǎn)生了接地模塊。進(jìn)行制造接地模塊期間，為了讓接地模塊擁有較強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)該將金屬網(wǎng)加入，同時(shí)應(yīng)該充分的確保接地模塊之間能夠經(jīng)嚴(yán)密的焊接以后，連接牢固無(wú)縫隙，同時(shí)也應(yīng)該在接地模塊中，將長(zhǎng)方形鐵預(yù)埋。

石墨的屬性是一種非金屬材料，即便如此，其導(dǎo)電能力也是較強(qiáng)的，而且其自身具備穩(wěn)定可靠的化學(xué)性質(zhì)、抗腐蝕，而且抗老化性能較強(qiáng)。石墨也具備良好的吸水性能、保水性能，讓其應(yīng)用領(lǐng)域不斷的拓寬。

在石墨晶體中，同層的碳原子以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每一個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)原子相連。自然界中純凈的石墨是沒(méi)有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現(xiàn)。此外，還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。由于石墨具備非常穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，外界環(huán)境基本上不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一些干擾因素。因此，接地模塊的電阻值能夠在較長(zhǎng)時(shí)間中，具有固定范圍，自身性質(zhì)不會(huì)出現(xiàn)任何的改變，這是明顯區(qū)別于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢(shì)。另外，石墨的化學(xué)成分為碳，因此其不會(huì)污染到周邊的土壤環(huán)境，接地模塊也就具備良好的環(huán)保性特點(diǎn)，值得推廣運(yùn)用。

2 接地模塊的原理

架空輸電線路的桿塔接地裝置，其發(fā)揮出的重要功能就是，對(duì)于雷電產(chǎn)生的 電流進(jìn)行泄放。如果架空輸電線路的塔頂被雷擊，則此時(shí)的雷電電流，沿架空輸電線路的桿塔接地裝置，在大地流入，雷電流能夠降低接地裝置電阻上的電壓，同時(shí)提升高架輸電線路塔頂電壓水平，在這一電壓值達(dá)到一定程度以后，就會(huì)擊穿架空輸電線路的絕緣子串，會(huì)出現(xiàn)輸電線路自動(dòng)跳閘的情況。所以，為了有效的減少架空輸電線路跳閘頻率，應(yīng)該做的處理舉措就是將架空輸電線路桿塔的沖擊接地電阻有效的降低。

跟普通架空輸電線路桿塔接地體相比，接地模塊具備較大的直徑。雷擊形成了相同的故障電流時(shí)，具備大直徑的接地模塊就可以及時(shí)的在大地導(dǎo)入進(jìn)故障，特別是雷擊高發(fā)區(qū)域，接地模塊可以明顯的將雷電大電流沖擊架空輸電線路的程度削弱。通常情況下，架空輸電線路桿塔接地體鋪設(shè)的時(shí)候，采取圓鋼或呈扁鐵放射狀，所以接地模塊排列的狀態(tài)屬于放射狀的。但是，實(shí)際的鋪設(shè)也要按照各地區(qū)的實(shí)際情況考慮，對(duì)于部分具有相對(duì)特殊的土壤條件的地區(qū)，應(yīng)該全面考察，綜合其他因素，找到最佳的鋪設(shè)模式。

3 接地模塊在架空輸電線路防雷改造中的應(yīng)用

接地模塊的改造應(yīng)用，是連接起架空輸電線路的接地體以后，在大地中埋入，發(fā)揮出的重要功效就是，將架空輸電線路桿塔接地裝置電阻進(jìn)行有效的降低。近些年來(lái)，我國(guó)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行研究了高效降阻接地模塊，其屬于先進(jìn)的、新型的接地模塊，其中涉及到了接地模塊本體、導(dǎo)電連接棒等主要的構(gòu)成部分。為了切實(shí)的提升接地模塊的防雷功效，還需要將接地體的有效截面適當(dāng)?shù)奶嵘?，所以，專業(yè)的技術(shù)人員也予以接地模塊的外觀的設(shè)計(jì)更加重視，通過(guò)展開(kāi)諸多專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)獲得到兩種接地模塊，一種表面屬于波紋形的，另一種的表面屬于平滑形的。通過(guò)展開(kāi)相應(yīng)計(jì)算，結(jié)果表明，波紋形接地模塊具備更高的降阻作用，跟平滑接地模塊相比較，超出了1.5倍之多。通過(guò)將接地模塊的橫截面積增加，主要的目的就是將架空輸電線路桿塔接地體接觸地面的范圍更大，覆蓋面更加廣泛。所以，在接地模塊的表面，設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)是孔洞形式的，能夠?qū)崿F(xiàn)將雷電流的有效散流面積明顯增加。如果所處地區(qū)屬于自然條件相對(duì)特殊性的，在接地模塊的孔洞結(jié)構(gòu)不能有效的符合防雷改造要求標(biāo)準(zhǔn)的情況下，技術(shù)人員的處理措施就是運(yùn)用降阻劑等針對(duì)性的復(fù)雜工藝，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)要求。

土壤的導(dǎo)電性能跟很多因素產(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)性，其中就包括了土壤中水分含量、金屬導(dǎo)電離子濃度等。防雷改造之中運(yùn)用接地模塊時(shí)，按照其成分情況，需要著重考慮到以上的兩方面內(nèi)容，設(shè)計(jì)接地模塊過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該重視認(rèn)真的勘察施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的土壤條件，充分的保障接地模塊具備較高吸水性、保水性，跟架空輸電線路桿塔接地體相比明顯較高。而且此接地模塊也需要對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)土壤條件積極有效的改善，讓土壤中的電解質(zhì)，將其導(dǎo)電功能切實(shí)的施展，促使將土壤的導(dǎo)電性增強(qiáng)。另外，接地模塊吸水性能、保水性能，能夠?qū)⒆屚寥谰邆涓鼜?qiáng)的抗旱性能，維護(hù)架空輸電線路桿塔接地體具備更加穩(wěn)定、可靠的電阻，不會(huì)因自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，特別是山區(qū)地帶的環(huán)境，運(yùn)用此接地模塊效果更顯著。

架空輸電線路在防雷上，需要考慮的問(wèn)題較多，其中接地電阻的大小就是一種比較關(guān)鍵的因素，接地電阻通常涉及到了兩部分內(nèi)容，一個(gè)是架空輸電線路桿塔接地體周圍大地產(chǎn)生的電阻，另一個(gè)就是架空輸電線路接地體跟周圍土壤的接觸電阻。而且架空輸電線路同土壤接觸電阻大小，是緊密的關(guān)聯(lián)于接地體附近土壤條件的，同時(shí)也跟接地體極面存在密切的聯(lián)系。架空輸電線路桿塔接地體具備越加光滑的極面的情況下，就會(huì)跟土壤之間產(chǎn)生更小的接觸電阻。通過(guò)將接地模塊有效的運(yùn)用，就能有效的處理好此問(wèn)題，因?yàn)榻拥啬K的構(gòu)成就是石墨粉和部分金屬氧化物，硬度較強(qiáng)，表面比較光滑。

結(jié)語(yǔ)：

將接地模塊應(yīng)用于架空輸電線路中，可以產(chǎn)生理想的防雷功效，即接地模塊可以在大地引入雷電沖擊電流的同時(shí)，明顯的降低因?yàn)槔讚舻那闆r導(dǎo)致跳閘的現(xiàn)象。接地模塊應(yīng)用于架空輸電線路的防雷改造中，產(chǎn)生的意義不言而喻。為了將應(yīng)用的作用更加凸顯，需要我國(guó)專業(yè)技術(shù)人員做好深入的研究，更全面掌握住接地模塊相關(guān)專業(yè)知識(shí)、先進(jìn)技術(shù)手段，做到聯(lián)合實(shí)踐的創(chuàng)新發(fā)展，更可靠的減少高架輸電線路由于雷擊而跳閘的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉昌衡，盧建寧，丁劍. 風(fēng)電場(chǎng)輸電線路防雷技術(shù)的研究[J]. 應(yīng)用技術(shù)學(xué)報(bào)，2020，20（04）：350-355.

[2]左偉. 架空鋁合金輸電線路防雷設(shè)計(jì)措施[J]. 電子元器件與信息技術(shù)，2020，4（09）：88-89.

[3]文顯運(yùn)，周晨飛. 輸電線路運(yùn)行中的防雷技術(shù)分析[J]. 電子元器件與信息技術(shù)，2020，4（09）：90-91.

[4]童雪芳，彭慶華，張波，李純，張康偉，郭軼磊. 接地模塊在沖擊電流下的降阻特性及其優(yōu)化布置試驗(yàn)研究[J]. 電瓷避雷器，2019，（01）：126-132.

[5]于洋，安韻竹，劉興華，咸日常，曹盈，楊學(xué)杰. 桿塔接地網(wǎng)接地模塊降阻效率與影響因素研究[J]. 電力工程技術(shù)，2018，37（06）：92-96.

（河源供電局輸電管理所，廣東 河源 517000）