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(shí)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(shí)的接地降阻策略具有實(shí)際工程價(jià)值。本文應(yīng)用防雷接地計(jì)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(gè)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(jì)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(jì)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(jì)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。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,為了更好地保障生命財(cái)產(chǎn)安全,國家對防雷減災(zāi)的要求越來越高。降阻劑是一種常用防雷產(chǎn)品,在防雷減災(zāi)方面起到重要的作用,可以有效降低土壤電阻率、增大接地體的有效截面、消除接觸電阻、具有良好的吸水性和保水性,但降阻劑在使用過程中存在對接地體的腐蝕、穩(wěn)定性較差、產(chǎn)生地下水污染等問題。所以在使用降阻劑時(shí),應(yīng)充分考慮其電阻率、腐蝕性、穩(wěn)定性、長效性、對環(huán)境無污染等因素,將其功效發(fā)揮到。 當(dāng)接地裝置處在高土壤電阻率地區(qū)時(shí),利用常規(guī)的接地方式很難達(dá)到規(guī)程要求的接地電阻值。以前遇到這種情況時(shí),往往采取置換土壤或在接地體周圍埋入木炭、食鹽等電解質(zhì),既耗材又費(fèi)時(shí)。當(dāng)前國內(nèi)已研制出了多種降阻劑產(chǎn)品,經(jīng)使用后效果還比較理想。以下就價(jià)格低廉、施工簡便、無毒、無污染、無腐蝕的膨潤土降阻劑的應(yīng)用情況作一簡

用鈣基膨潤土作為原料,摻合其它化學(xué)成份,經(jīng)加工制成的膨潤土化學(xué)降阻劑降阻效果顯著,長期穩(wěn)定、耐腐蝕、無毒性、價(jià)格便宜,就地取材,并具有施工方便等特點(diǎn)。十年來,各地用膨潤土化學(xué)降阻劑改造大型變電所地網(wǎng)接地電阻、送電線路桿塔防雷接地、配電變臺(tái)接地均取得了良好的降阻效果。本文介紹了膨潤土化學(xué)降阻劑的降阻原理、技術(shù)特性、應(yīng)用實(shí)踐及施工方法。介紹位于戈壁灘上的土壤電阻率高達(dá)6000Ω·m的某電廠,為使接地電阻降低又符合經(jīng)濟(jì)原則,采用了膨潤土長效降阻劑。制造廠提出的施工方法尚不適宜在凍土層厚達(dá)1.4m地區(qū)。本文介紹了該電廠為控制降阻劑用量采用的施工方法。目前該電廠接地網(wǎng)已基本形成,根據(jù)測試,接地電阻率約為0.5Ω·m,效果是顯著的。

變、配電站接地系統(tǒng)常采用填充降阻劑的方法降低接地網(wǎng)接地電阻以達(dá)到接地設(shè)計(jì)要求,但研究發(fā)現(xiàn)降阻劑的使用會(huì)引起接地電極的腐蝕問題。本課題采用我國產(chǎn)量豐富的膨潤土材料作為降阻劑基材,添加常用緩蝕劑鉬酸鈉與六偏磷酸鈉,制備具有緩蝕作用的土壤降阻劑,以解決上述問題。同時(shí),在該土壤降阻劑中添加優(yōu)良的導(dǎo)電材料石墨,降低土壤降阻劑的電阻率,優(yōu)化其降阻性能。主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)膨潤土優(yōu)良的吸附性能,通過溶液浸漬法,將鉬酸鈉及六偏磷酸鈉與膨潤土復(fù)合,制備緩蝕型土壤降阻劑。采用SEM分析方法對降阻劑進(jìn)行形貌表征。以Q235A碳鋼為工作電極,通過Tafel曲線及交流阻抗譜研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度及緩蝕劑含量的變化對碳鋼電極在該降阻劑中腐蝕情況的影響。結(jié)果表明:溶液浸漬法制備緩蝕型土壤降阻劑的制備條件為水與膨潤土的質(zhì)量比為10:1、鉬酸鈉添加量為5.0 wt.%、六偏磷酸鈉添加量為2.0 wt.%、水浴溫度為25℃,反應(yīng)時(shí)間為6.0 h。在該條件下制備所得降阻劑中,Q235A碳鋼電極的腐蝕電位為-0.563 V,腐蝕電流為0.00647μA。