降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平,防止反击,防止雷击闪络的有效措施。降低杆塔接地电阻的措施,原设计未提出明确要求时,应经设计单位书面同意后方可使用。
1.增加接地体长度
增加接地体的长度是降低接地电阻的有效措施,但不是任意增加。对于高土壤电阻率的地区,一般均采用多根并联的水平接地体或水平接地体与垂直接地体相结合的方法。当采用6~8条总长不超过500m放射形接地体(见图3-7-3)后,其工频接地电阻不受限制。
2.深埋接地小环与水平接地体并联敷设
利用基坑深埋接地小环与水平接地装置并联使用已成为目前降低接地电阻的一种方法,如图3-7-4所示。
利用基坑深埋接地小环,一般是每个基坑埋1~2个小环。其材料与水平接地体材料相同,小环的尺寸依基坑大小而定,但小环距混凝土基础边缘应不小于0.2m。
若同一基坑有两个小环时,上、下小环间不应小于1.5m。基坑内的上、下小环与水平接地体应有良好的电气连接。
图3-7-3 环形与放射状联合接地装置示意图
(a)双杆;(b)铁塔
图3-7-4 水平与深埋小环的联合接地装置示意图
(a)平面布置;(b)单个基础的接地体竖向布置
1—水平接地体;2—深埋小环
3.引外接地
引外接地适用于杆塔附近有可以利用的低土壤电阻率的地方(如由岩石山上的杆塔引至山下的耕地等)。引外接地即用较长的接地线由杆塔引至低电阻率的土壤中再作集中接地。采取这一措施时,必须控制引外接地线的最大长度。根据接地规程规定,应不大于表3-7-1所列数值的1.5倍。
表3-7-1 放射形接地体每根最大允许长度
4.连续伸长接地
在高土壤电阻率(ρ>5000Ω·m)的地区,由于普通型式的接地装置难以满足接地电阻不大于30Ω的要求,往往设计单位采用连续伸长接地的措施。
连续伸长接地的长度一般不宜小于450m,杆塔数不应少于2基。采取沿线路方向敷设1~2条连续伸长接地体。连续伸长接地措施适用于地势较为平坦且杆塔位之间无地面障碍物的地区。
5.采用长效降阻剂
长效降阻剂的降阻原理是以高分子合成树脂为主剂与电介质的水溶液混合,再加入树脂的固化剂注入接地电极周围,在常温下经过一定时间(几分或十几分),树脂与固化剂发生化学反应,生成含水的硬化树脂的凝胶。这种凝胶体的微观结构是固体和液体的共存状态;固体是树脂的网格结构大分子,液体是电介质的水溶液,电介质在水中电离成正负离子而起到导电作用。树脂大分子将水包围在网格中防止流失,因此,降阻剂具有高导电性,电阻率为10-1Ω·m,并可长期导电。
也可用水泥、石膏、水玻璃、石灰等能胶结的材料代替高分子树脂,他们凝固前有良好的流动性,黏度与水相近,对周围土壤有渗透力,并可调节凝固时间。
选择降阻剂时应考虑三个方面的技术要求:
(1)降阻特性。室温为25±15°C,在工频小电流下,其电阻率应小于50Ω·m,且比土壤电阻率小20倍以上。降阻剂粒度应能通过200目筛。
(2)腐蚀性。表面腐蚀率应不大于0.05mm/年,且pH值应为8~12。降阻剂配料在24h内完全凝固。
(3)稳定性。经失水、冷热循环、水浸泡三项试验合格。
应按设计单位规定选用符合要求的降阻剂。长效降阻剂有三类:(www.daowen.com)
(1)有机类:丙烯酰胺、脲醛树脂、聚丙烯酰胺。
(2)无机类:石膏、水玻璃、碳素粉。
(3)木质素类:木质素、电介质、三氧化铁。
对钢材的腐蚀,在使用化学降阻剂时应予以考虑。见表3-7-2~表3-7-6。
表3-7-2 接地体腐蚀速率与接地体寿命
表3-7-3 使用丙烯酰胺类降阻剂
表3-7-4 使用木质素类降阻剂
表3-7-5 使用石膏降阻剂
表3-7-6 使用碳粉素降阻剂
6.使用降阻剂的施工
(1)按设计要求挖好埋置接地体的沟槽。
(2)在接地槽内铺设接地体。在铺设之前先把接地体的圆钢或钢带矫正调直。
(3)利用化学方法降低土壤电阻率时,采用的降阻剂应符合下列要求:
1)材料的选择应符合设计要求。
2)使用的材料必须符合国家现行技术标准,并有合格证件。
3)严格按照生产厂家使用说明书规定的操作工艺施工。
(4)把混合拌制好的长效降阻剂填充在接地体金属导体的周围,即确保金属导体在居中位置上,如图3-7-5所示。
图3-7-5 使用降阻剂的接地体敷设断面图
1—回填土;2—降阻剂;3—接地体;4—接地体支架
(5)填充好降阻剂的接地体,待降阻剂凝固后,就可用土回填接地槽沟,并分层夯实。填充一段,回填一段,直至全部完成。回填土应选用土壤电阻率低的土壤。
(6)回填土应高出地面200mm,作为防沉层。
(7)施工完毕,平整场地,恢复植被,作好环境保护工作。
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