防雷技術(shù)
輸電線路桿塔防雷接地技術(shù)
架空線路桿塔的接地裝置，因運行環(huán)境惡劣，極易受到腐蝕和外力破壞，經(jīng)對架空輸電線路桿塔接地的多年追蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)輸電電路的接地主要存在以下問題：
一、腐蝕問題。容易發(fā)生腐蝕的部位主要有：
1）接地引下線與水平或才垂直接地體的連接處，由于腐蝕電位不同極易發(fā)生電化學腐蝕，有的已經(jīng)形成電氣上的開路。
2）接地線與桿塔的連接螺絲處，由于腐蝕、螺絲生銹，用表計測量，接觸電阻非常高，有的已經(jīng)形成電氣上的開路。
3）接地引下線本身，由于所處位置比較潮濕，運行條件惡劣，運行中又沒有按期進行必要的防腐保護，因而腐蝕速度較快，特別是運行10年以上的接地線，作熱穩(wěn)定校核時不能滿足短路電流熱穩(wěn)定的要求。
4）水平接地題本身，有的埋深不夠，特別是一些山區(qū)的輸電線路桿塔，由于地質(zhì)為石頭，或土層薄、埋深有的不足30㎝，回填土又是用碎石回填、土中含氧量高，極容易發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性土壤中的接地體容易發(fā)生吸氧腐蝕；在海邊的桿塔容易發(fā)生化學和電化學腐蝕。再加上設(shè)計時為了節(jié)省材料往往采用比較小的截面。由于電網(wǎng)的發(fā)展，接地短路電流變大，已不能滿足接地短路電流熱穩(wěn)定的要求。
一、防雷接地設(shè)計標準及規(guī)范
（GB50057-2010）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
（GB50343-2012）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
（GB50169-2010）《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》
( 99D501-1)標準《國家建筑標準設(shè)計圖集（防雷與接地安裝）》
二、接地分類
1）工作接地
2）保護接地
3）直流接地
4）防雷接地
5）防靜電接地
6）屏蔽接地
三、防雷接地概述
接地施工分為以下幾個方面：
1）根據(jù)實際現(xiàn)場情況，測試土壤或砂石土壤電阻率。
2）測試土壤的腐蝕度、考慮地區(qū)的氣象環(huán)境如：干旱少雨、冰凍深度、雷雨季節(jié)。
2）根據(jù)環(huán)境選擇施工工具、材料并制定挖掘方案，一般采用深井、口型或環(huán)形、L型接地較多。
3）選擇接地材料。主要考慮：對環(huán)境的污染、使用壽命、施工難度、運輸、造價成本等。
從施工難易度分析：
1、高風沙高腐蝕高地阻材料使用：燒制接地模塊+鋅包鋼或絕緣線纜+高純石墨降阻劑+陰極接地材料+石墨線纜導線+熱焊接（此套餐優(yōu)點：使用壽命長、容易降低接地電阻。缺點：造價高、材料市場少，一般廠家生產(chǎn)模塊為壓制模塊）
2、高地阻石塊地區(qū)使用材料：離子接地棒+鍍銅絞線+鍍鋅管+石墨降阻劑+普通接地模塊（優(yōu)點：導電性能好、使用壽命長。缺點：施工難度大、造價高）
3、砂質(zhì)土壤高地阻環(huán)境使用材料：A：燒制接地模塊+高純降阻劑+鍍銅或鍍鋅材料連接。B:深井銅包鋼+離子接地棒+高純降阻劑結(jié)合。
4、紅土泥土或電阻率低的環(huán)境下：鍍鋅、鍍銅、燒制模塊都可以使用，效果好。
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四、測試土壤電阻率
土壤電阻率是單位長度土壤電阻的平均值，單位是 歐姆·米。
土壤電阻率是接地工程計算中一個常用的參數(shù)，直接影響接地裝置接地電阻的大小、地網(wǎng)地面電位分布、接觸電壓和跨步電壓。
土壤電阻率是決定接地體電阻的重要因素，為了合理設(shè)計接地裝置，必須對土壤電阻率進行實測，以便用實測電阻率做接地電阻的計算參數(shù)。
測量土壤電阻率的方法之一是對接地體進行接地電阻測量，測得接地體接地電阻后，再按下面的公式計算土壤電阻率。
用鋼管或圓鋼作接地體時ρ=2πRjL/（ln（4L/d））=RjL/（0.336lg（4L/d））Ωcm
其中L為鋼管或圓鋼入地長度，單位m
d為鋼管或圓鋼直徑，單位m
Rj為測出的接地電阻值，單位Ω
用扁鋼作接地體時
ρ=2πRjL/（ln（2L^2/(bh)））=RjL/（0.336lg（2L^2/(bh)））Ωcm
其中 L為扁鋼長度，單位m
b為扁鋼厚度，單位m
h為埋設(shè)深度，單位m。
然后要知道水平接地體的電阻，采用垂直接地體的電阻是多少，最后才能計算。
根據(jù)地網(wǎng)土層的土壤電阻率，采用下式計算接地模塊用量：
水平埋置，單個模塊接地電阻：
Rj =0.068×[ρ÷（a×b）-2]
并聯(lián)后總接地電阻：Rnj = Rj /nη
式中：ρ―土壤電阻率（Ω/m）
a、b―接地模塊的長、寬（m）；
Rj―單個模塊接地電阻（Ω）；
Rnj―總接地電阻（Ω）；
n―接地模塊個數(shù)；
η―模塊調(diào)整系數(shù)，一般取0.6―0.9。
五、塔桿防雷接地系統(tǒng)
塔桿接地說明
桿塔基站專用接地裝置是作為通用行業(yè)標準，對桿塔接地電阻的要求到10Ω以下，因為只有這樣才能提高線路的耐雷水平，有效地限制雷擊跳閘率，從而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
桿塔接地型式
原塔桿有單獨的接地裝置，可利用桿塔和鋼筋混凝土桿自然接地或另設(shè)雷電保護接地裝置。自然接地電阻符合不要求時，需要重新增加防雷接地裝置。
根據(jù)塔桿的原接地示意圖，可以保持塔桿原接地的水平裝置，把垂直接地重新安裝，跟原接地鏈接。垂直接地裝置采用圖示的燒制石墨型接地模塊-方形，用柔性石墨纜和石墨連接螺栓鏈接原水平裝置和燒制石墨型接地模塊-方形。
也可以根據(jù)塔桿的接地電阻要求，對塔桿重新布置防雷接地：一、塔桿環(huán)形地網(wǎng)在周邊挖一個邊長為5米深度為0.8米的坑，接地體水平敷設(shè)，固定完畢后加高純物理降阻劑。二、一字型地網(wǎng)即在塔桿基礎(chǔ)引下開挖寬為0.8米，深度大于0.8米、長度大于10米水平敷設(shè)接地體，鏈接后敷設(shè)降阻劑。
本接地采用40*4石墨纜和塔體相連，柔性石墨纜和石連接螺栓鏈接接地體扁鋼和燒制石墨型接地模塊-圓柱形，達到接地電阻要求。
3、燒制模塊連接示意圖
編輯單位：陜西偉信防雷 科技有限公司
