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摘要：电力系统中输电线路，变电设备、通讯设备等基本都在室外，在雷雨天气时极易发生事故，严重时甚至会造成电网停运，危及电网安全运行。在配电网中电力线路是极为重要的基础设施，而为杆塔设计合理的防雷方案能有效降低雷雨天气对对输电线路带来的影响。防雷保护的基本原理是通过有效的手段将雷电引入大地。防雷保护的搭建可以分为四个阶段：外部防雷，采用避雷针；内部防雷，提高绝缘子绝缘等级；采用线路自动重合闸；良好的接地装置，采用接地电阻。本文主要分析输电线路杆塔接地技术探讨
关键词：输电线路；杆塔；接地技术；接地电阻
引言
有效的防雷接地系统可以确保对电气设备的可靠保护，接地电阻在输电线路的防雷中起着非常重要的作用。利用气象条件及时预测和修改土壤电导率，提高塔接地电阻实时测量精度，有利于塔接地电阻的在线监测。能达到准确的防雷效果，保证输电线路的安全稳定运行。
1、雷电的危害
根据《中国气象灾害年鉴》，2003年至2013年，我国平均每年发生9，000多起雷电灾害，平均每年造成300多人死亡。中国高度重视防雷工作，注重降低接地电阻的方法。
2、接地电阻的概念
接地电阻是接地体的对地电阻之和，也就是接地体散流电阻、接地引下线电阻以及接触电阻之和。实验表明在距离地表20m的位置电位可视为零电位点，所以针对输电线路接地电阻的阻值在确定杆塔的相关信息后，杆塔下土壤的电导率决定着接地电阻的大小。接地电阻越小散流就越快，杆塔保持高电位的时间就越短，危险性就能极大的降低。所以土壤的电导率越低，接地电阻阻值也相对越低，输电线路的防雷效果越好，反之土壤的电导率越高，输电线路接地防雷的效果就越差。杆塔的电阻值过高也会降低线路的防雷效果。本文主要考虑土壤对地电阻的影响。
3、土壤的电导机制
土壤是一种典型的多孔介质，而土壤导电主要由于土粒和离子的共同作用，土粒成为胶粒电导，而离子成为离子电导。土壤的电阻率能有效的反应出土壤的导电机制，电阻率指的是一立方厘米的土壤的电阻值。通过正确计算土壤的电阻率可以提高接点电阻的测量精度。而很多环境因素会对土壤电阻率测量产生较大的影响。
4、接地电阻对防雷水平的影响
接地电阻分为工频接地电阻和冲击接地电阻，当线路遭受雷击后，冲击电流流入地中，在接地体周围形成局部火花放电，进而增大了接地体体积，故工频接地电阻往往大于冲击接地电阻。大多数情况下，输电线路抗雷击能力均与杆塔工频接地电阻成反比关系，其原因是当接地电阻较大时，雷电冲击电流通过接地装置由杆塔流入大地会形成极大的电势差，对线路绝缘与设备造成破坏，因此，想要提高线路的抗雷击能力，针对接地电阻采取措施使其尽可能减小会有所帮助。
5、降低接地电阻的主要措施
5.1科学设计，做好杆塔接地
在架空输电线路上，塔的接地本身直接影响全线防雷性能，应充分注意。为了最大限度地降低线路中发生雷击的可能性，技术人员在设计线路塔时应调查周围环境和气候条件，分析线路活动的分布区域和发生雷击的频率，并对线路塔进行合理布置和安装此外，还应测量塔区土壤电阻率，以获得准确的数值，并为塔架接地设计提供可靠的参考。
5.2合理选择接地装置的形式和几何尺寸
选择接地装置的形状，但必须同时最小化工作流的分岔。增加接地装置的几何图形以降低接地电阻。增加接地长度将增加接地装置的生产面积，降低r功率频率的接地电阻，从而降低Ri冲击接地电阻。但请注意，随着冲击电流频率的增加和接地长度的增加，电阻接地连接体由于冲击接地电阻饱和而不能充分利用这两个因素，因此在冲击电流作用下，接地连接体的实际长度保持不变。对于输电线路塔接地装置，每个辐射接地根允许的最大长度见表1。
表1 放射性接地体允许长度表
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5.3采用深埋式接地极
地下深处土壤电阻率较低时，可以使用深层接地终端，因此在选择填埋场时，尽量选择地下水丰富的地方和较高的地下表面。如果塔附近有金属矿体，可以将土体插入矿体中，并用矿体延伸或扩大人工土体几何。山岩上的裂缝可用于插入土极和注入阻抗剂。在冻土中，土体必须埋在冻土之下。
5.4采用长效降阻剂
在接地体周围应用长效阻抗剂是目前降低塔土强度的最常用方法。长期使用的阻滞剂强度很低，在地下长期潮湿，即使土壤干燥，阻滞剂也能保持水分，使用阻滞剂后，增加了地线的尺寸，在冲击电流的分散中起着作用。接地装置的接地电阻主要由接地装置和Rc土的接触电阻以及RD土的酸流电阻组成。如果使用一般方法询问移植，填充很难与移植形成良好的接触。事实上，它们之间有许多接触点，Rc接触强度较高；使用长效阻滞剂后，浆体减压器不仅与土体接触良好，而且与土壤和岩石接触良好。接触地面和地面可被视为表面接触，以尽量减少接地装置和地面之间的接触阻力。该系统长期低渗透率良好，降低了土体周围的土体阻力，提高了土体流动性能，降低了RD流动阻力。长效阻断剂可分为化学阻断剂、物理阻断剂、树脂阻断剂、稀土阻断剂、膨润土阻断剂等。根据广东省的气候条件和环境应用，选择合理的化学阻抗剂进行建设，其电阻率低、性能稳定、低性能好、不易丢失、耐腐蚀性强、无污染、建设方便。
5.5采用非金属接地模块
近年来，非金属接地模块被用于输电线路塔接地装置，该装置由非金属和电解质材料组成，具有良好的电导率和稳定性。该模块具有连接到塔的极其深的金属孔。非金属接地模块使接地电极与土壤接触面积比金属接地体加倍，降低接地电极与土壤之间的RC接触强度。与此同时，在非金属接地模块中，电解质渗透到土壤中，降低了土体周围的土体电阻率，提高了土体流动性能，降低了RD流动阻力。非金属接地模块电阻率低，耐蚀性强，使用寿命长，安装方便，尤其适用于土壤电阻率高的地区或地形与普通土壤不匹配的特殊地区。
结束语
总之，鉴于我国基本国情与能源发展现状，中国能源资源与负荷中心呈逆向分布，因而建成的高压及超高压线路输送量大、跨度长，跨越地区大都气候多变，地形复杂，对防雷技术有着很高的要求。2019年一、二季度，全国用电量3.398万亿千瓦时，同比增长5.0%，2019年7月中东部地区用电更是连创新高，持续增长的高负荷与季节性雷暴天气影响，给电网运行维护带来了极大挑战。为尽可能消除雷电给输配电线路带来的负面影响，除了预先在杆塔装设避雷线负角运行外，还可以设置线路避雷器限制过电压，安装接闪器承载直击雷放电，通过技术手段尽可能减小接地电阻等。
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