桿塔接地網(wǎng)是輸電線路基本也是重要的防雷設(shè)施,桿塔接地網(wǎng)良好的接地特性是減少輸電線路因雷擊造成跳閘事故的重要保證。輸電線路桿塔接地網(wǎng)現(xiàn)行的接地降阻措施主要包括使用降阻劑、采用接地模塊、增加垂直接地等措施。盡管上述桿塔接地網(wǎng)的降阻措施能夠具有部分降阻效果,但在山區(qū)應(yīng)用時存在施工不便、降阻效率低的問題,研究在土壤電阻率較高時的接地降阻策略具有實(shí)際工程價值。本文應(yīng)用防雷接地計算軟件CDEGS,搭建山區(qū)土壤高電阻率下的輸電線路桿塔的多個接地網(wǎng)模型,并研究其自身的接地特性及相應(yīng)的降阻策略。本文完成的主要研究內(nèi)容包括:采用CDEGS仿真計算軟件分別建立輸電線路常見的鋼管塔與四角鐵塔接地網(wǎng)模型,針對降阻劑降阻、新型降阻材料降阻、外延接地降阻等降阻方式的實(shí)際降阻效率及影響因素進(jìn)行仿真計算,分別對土壤參數(shù)、接地網(wǎng)面積、接地網(wǎng)入地電流頻率、接地材料等因素對接地降阻效率的影響作用進(jìn)行計算分析,提出基于新型石墨復(fù)合接地材料的高土壤電阻率下桿塔接地網(wǎng)降阻策略。以魯中山區(qū)220kV城川Ⅰ線和220kV龍馬線改造工程為例,分析土壤高電阻率地區(qū)桿塔接地電阻降低改造的實(shí)際應(yīng)用效果。

改進(jìn)的必要性近年來全國多次發(fā)生由于接地網(wǎng)的缺陷使事故擴(kuò)大、甚至發(fā)生燒壞主變、發(fā)電機(jī)的惡性事故。我省渾江電廠66kV 變電所也發(fā)生過由于接地引下線與接地網(wǎng)焊接不良,引起高壓竄入室內(nèi)、燒壞配電盤的事故。為了接受教訓(xùn),根據(jù)1987年水電部高壓工作會議精神,對我局所屬變電所的接地網(wǎng)進(jìn)行了檢查,暴露出很多問題,在土壤電阻率高的地區(qū)要想使接地電阻值符合規(guī)定,從前是采用在接地體鋼材四周填滿食鹽和木炭來降低電阻。但食鹽易隨雨水流失而且還有腐蝕作用,其有效時間也僅有1～2年。近幾年來又采用一些高分子化合物的降阻劑(丙烯類樹脂等),降阻效果雖然好,但價格貴,也有一定腐蝕作用,對環(huán)境還有一些污染,故也不宜繼續(xù)使用。目前已研究采用一種新型的降阻劑叫“膨潤土長效降阻劑”,它是由無機(jī)材料構(gòu)成、具有無毒

以分子動力學(xué)方法對比了三種聚合物與水的相互作用能，由徑向分布函數(shù)得到，聚合物中氧原子與水中氫原子形成的氫鍵是聚合物與水作用的主要來源。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中以一種非離子表面活性劑型疏水單體與丙烯酰胺、丙烯酸共聚得到一種陰離子型三元疏水締合聚丙烯酰胺作為降阻劑，核磁氫譜證明合成是成功的，光散射法測得三元聚合物分子量為2.83×106 g/mol。以清水在管道中流動的摩阻為空白組，計算降阻率。在聚合物加量0.025%條件下，PAM的降阻率僅達(dá)到40%，P（AM-AA-MPEG）的降阻率可達(dá)65%。與水相互作用能強(qiáng)的聚合物，降阻性能越好，聚合物在水中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是降阻的直接原因，聚合物的長側(cè)鏈也能提高降阻率。

膨潤土降阻劑機(jī)械打孔： 在巖石地區(qū)，可考慮採用機(jī)械打孔。根據(jù)需要可打深5－12米，200毫米的圓孔，然后施用降電阻劑；或爆破制裂，壓力灌注降電阻劑。 二水平法（如下圖） 根據(jù)需要和施工條件，挖深0.8－1.2米的水平長坑，其長度按總體設(shè)計要求而定，在溝部形成200X200毫米的凹槽，接地體底部用小金屬或鋼觔頭支起，然后施用降電阻劑。 2.中信降電阻劑現(xiàn)場使用方法 首先按設(shè)計要求將接地體佈置完畢，然后現(xiàn)場以降電阻劑/水＝3/2的比例加水，二者可在一個大口容器中攪拌均勻，如有條件用攪拌機(jī)優(yōu)良，（無條件可在現(xiàn)場選擇一平地，上鋪鐵板，用鐵鍬攪拌均勻）。要求容器底不見于粉，但也不要太稀，整體成漿糊狀后倒入已放好接地體的坑中（切忌不可固化后再放入）待降電阻劑表面凝固后，在靠近降電阻劑表層部位回填0.2米厚的細(xì)土，然后回填土壤并夯實(shí)（注意不要將石頭及其它雜質(zhì)回填）