杆塔接地网降阻剂降阻效率及影响因素研究

现行输电线路防雷工程采用降阻剂进行降阻时往往面临盲目施工、降阻效率低,降阻长效性差等技术瓶颈。采用CDEGS仿真计算软件建立"一"字型与方框射线型接地网模型,分别针对降阻剂的使用量、材料参数、敷设位置等因素对其降阻效率的影响规律进行计算。通过仿真计算说明不同接地网面积与土壤条件对降阻剂降阻效率的影响,根据仿真计算结果对实际输电线路杆塔接地网采用降阻剂降阻提出相应的施工建议。     

关于接地降阻材料的应用研究

重点分析和研究了降阻材料中降阻剂,电解地极的降阻机理;论述了降阻剂在实际接地工程中对接地体的腐蚀,降阻的稳定性,降阻效果,施工工艺以及降阻剂对环境的污染等问题;提出了在选择降阻剂时,应从降阻剂的电阻率,对钢接地体的腐蚀率,降阻剂的稳定性和长效性,对环境的污染以及降阻剂的价格等方面综合考虑;阐述了降阻措施应建立在对接地装置周围的地形、地势及土壤电阻率分布进行认真勘探、测量的基础上。     

新型高效降阻接地模块的研究与应用

发电厂、变电站接地网普遍大量使用普通碳钢或镀锌钢作为接地材料,这就造成了两大问题:接地体腐蚀严重和接地体电阻太大。为解决这两大问题,工程上采取了一些方法,如在降阻材料中添加降阻剂,利用电解地极法、导电水泥、导电涂料、铜接地体和接地模块等方法,但是这些方法都存在一定的局限性。笔者提出了一种以石墨为基础材料的新型实用高效降阻接地模块,从接地电阻计算理论出发,综合高效降阻接地模块成本和试验数据,对最初的8个材料配比方案进行各方面的论证,并实际制成4种形状的新型实用高效接地模块,以满足不同条件的使用要求。给出了不同土壤电阻率及接地电阻要求的高效降阻接地模块的使用量及其连接组合方法。最后以某地区供电局使用该高效降阻接地模块对接地网进行改造的实用效果,证明该高效降阻接地模块可以很好地解决这两大问题。     

适于降阻的输电杆塔预制式钢筒桩基础的优化方法

输电杆塔接地装置的接地电阻直接关系着电力系统输电线路的防雷保护效果。钢筒桩基础在输电线路杆塔中的作用是保证杆塔结构的稳定性，并未充分利用其降阻效果，提出了一种不同土壤电阻下，适于降阻的钢筒桩优化长度的计算方法。利用CDEGS接地计算软件对钢筒桩基础的降阻效果计算，得到了不同土壤电阻率下钢筒桩基础的长度与杆塔工频接地电阻的关系变化曲线；以单位长度降阻率的阈值为指标，选取了钢筒桩的最优长度。针对高土壤电阻率地区钢筒桩基础自然接地的工频接地电阻仍不满足规程规定的问题，采用水平接地体和钢筒桩基础共同构成输电杆塔的立体式接地装置的设计方案，并给出了设计实例，以满足规程要求，为实际输电杆塔接地装置的接地设计提供了方法指导。     

数据中心接地网降阻措施研究

对目前使用较为广泛的数据中心接地网降阻方法 (扩大地网面积、外引接地、深埋接地体、换土以及采用降阻剂)逐项分析,研究各项措施的应用场合以及效果,并以实际工程案例探讨采用的降阻措施和实际效果。     

有限面积下并行线路杆塔接地网级联降阻及电位分布特性研究

现行输电线路杆塔接地施工往往受制于耕地植被、道路建筑、征地赔偿成本等原因无法采用外延降阻。针对有限施工面积条件下杆塔接地网的接地降阻问题，提出并行输电线路杆塔级联接地降阻策略并验证其可行性。首先，建立相邻输电线路杆塔接地网级联接地散流计算模型，通过仿真分析了接地材料参数、级联引线长度、土壤电阻率、入地电流频率等因素对接地电阻的影响规律；然后，对比分析级联接地模型与方框外延接地模型的降阻效率；最后，分析了相邻杆塔接地网级联条件下的导体电位分布特征。计算结果表明：相比于传统的方框外延降阻方式，采用级联接地结构的相邻杆塔降阻效率更高；级联接地网的散流特征受入地电流频率和材料参数影响较大；相邻杆塔接地网级联增大了电流的散流区域并降低受雷线路的塔顶电位。     

试论山区35KV输电线路杆塔接地降阻之方法

当前,在35KV输电线路中设置杆塔接地网能够有效的防雷,但是接地电阻的高低直接影响着防雷的效果,尤其是对山区35KV输电线路的防雷有着非常大的影响。通常情况下,山区电网的电压等级比较低,电网的主要支撑就是35KV输电线路,加上山区的地形复杂、土壤的电阻率相对较高,这就使得杆塔接地有着非常高的电阻。基于此,本文就从实际出发,对山区35KV输电线路杆塔接地降阻的方式做一些具体谈论和研究。     

接地网形式对近水源区杆塔接地网外延降阻影响

为研究雷击电力杆塔时杆塔接地网降低接地电阻的效果，建立近水源平原和山区的单桩塔接地网和四桩塔接地网模型，计算不同土壤电阻率、电流频率下接地网形式对近水源区杆塔接地电阻的影响，并对比分析平原和山区地势条件下杆塔接地网形式的最优方案。仿真结果表明：接地网的接地电阻随着土壤电阻率和电流频率增大而升高。对于近水源的平原地区，单桩塔“米”字型接地网在单桩塔中降阻效果最显著，以单边外延接地网为比较基准，在工频和高频条件下的平均降阻效率分别为64.49%和76.15%;四桩塔方框带射线和垂直接地极型接地网在四桩塔中降阻效果最显著，以方框型接地网为比较基准，平均降阻效率在工频和高频条件下分别为56.99%和44.68%。对于近水源的山坡地区，单桩塔“米”字型接地网降阻效果在单桩塔中最显著，以单边外延为比较基准，在工频和高频条件下的平均降阻效率分别为48.11%和55.93%。四桩塔方框带射线型接地网、方框带射线和垂直接地极型接地网、方框射线末端带垂直接地极型接地网降阻效果差距不明显，以方框型接地网为比较基准，在工频条件下和高频条件下平均降阻效率分别为64%左右和71%左右。     

柔性石墨复合接地模块接地特性研究

输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地等措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际接地工程采用接地模块时缺少统一规范性指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。采用CDEGS软件针对新型辅助降阻材料——柔性石墨复合接地模块的接地特性进行仿真计算研究,针对"一"字型、方框型以及方框射线型接地网采用柔性石墨复合接地模块时的降阻效率进行计算,分析模块敷设位置、敷设密度、敷设方式、接地网面积等因素对接地特性的影响规律,针对实际输电线路采用柔性石墨复合接地模块降阻给出相应施工建议。     

接地模块在冲击电流下的降阻特性及其优化布置试验研究

为掌握接地模块在雷电冲击电流下对接地体的降阻效果,指导防雷接地的优化设计和改造,在不同土壤环境和冲击电流幅值下,对接地模块的非金属包围层,及接地模块安装数量和位置对水平接地体冲击特性的影响进行了对比试验研究。结果表明,接地模块的降阻效果在小幅值冲击电流下更显著,在火花放电效应极其强烈的高土壤电阻率和大幅值电流下,接地模块与其极芯导体的冲击特性曲线几乎一致,围绕在极芯周围的非金属包围层降阻材料作用被淹没。在同样条件下,圆形接地模块的降阻效果优于方形和梅花形。水平射线上的接地模块,宜优先布置在首端注流点,其次为靠近射线末端,布置数量更多时,宜均匀分布在射线上。为提高技术经济性,接地模块的布置间距不宜过小;当达到饱和数量时继续并联加密接地模块对降阻作用不明显,可以通过串联加长模块的方式进一步减小冲击接地阻抗。     

基于CDEGS降阻材料对接地电阻影响的仿真

为了提高杆塔接地装置的降阻效率,通过电磁分析软件CDEGS建模,研究了降阻材料敷设厚度和敷设位置对接地电阻的影响。结果表明:随着降阻材料敷设厚度的增加,一维直线型接地装置的工频接地电阻和冲击接地电阻的降低呈现出先快后慢的趋势,并且土壤电阻率越高,接地电阻降幅越明显。至于敷设位置,对于放射型接地极,土壤电阻率为100～2 000Ω·m时,对射线敷设就可以达到全部敷设的降阻效果。对于复合型接地极,仅射线敷设和仅垂直接地极敷设降阻效果相同。土壤电阻率为2 000Ω·m时,射线、垂直接地极均敷设和全部敷设的降阻效果相差不大。仿真结果证实了降阻材料的有效性,并为其现场施工提供了一定的参考建议。     

关于降阻剂在接地工程应用方面的探讨

分析了降阻剂在实际接地工程使用中存在的问题 ,对如何选择降阻剂、使用降阻剂提出具体的意见 ,并结合多年在接地工程中的应用实践和研究成果介绍了 GPF- 94高效膨润土降阻防腐剂的使用方法和使用效果     

考虑土壤火花击穿特性的针刺式接地装置降阻研究

杆塔接地电阻超标大大增加输电线路雷害风险，进行基于冲击降阻效果的接地装置优化设计很有必要。研究发现在接地极上加装针刺短导体能够改善接地装置冲击特性，基于电磁场麦克斯韦微分方程建立了考虑土壤火花击穿特性的接地装置冲击特性有限元模型，然后分析了在水平接地极上添加针刺的降阻机制，最后基于有限元模型仿真研究针刺长度、数量和加装方式对冲击接地电阻的影响规律。结果发现，针刺长度和数量增加都能够降低冲击接地电阻，随针刺数量增多单根针刺降阻效率逐渐下降，添加单根针刺时采用单边竖直加装方式具有最好的降阻效果，受针刺导体间的屏蔽效应影响，针刺数量较多时水平单边和竖直单边相间排列加装的方式降低电阻值更多，所得结论可以为针刺在水平接地极上的布置方式提供参考。     

某新建线路大量接地电阻超标原因分析及对策

对福建省某新建220 kV同塔双回线路杆塔接地电阻大量超标的现象进行了分析,得出造成该线路接地电阻大量超标的主要原因是设计不合理,设计人员没有充分考虑各基杆塔的具体情况,仅给出单一的接地形式。在对接地电阻大量超标原因分析的基础上,笔者以某一基杆塔为例,探讨了该杆塔的改造方案,分析表明:该改造方案可起到较好的降阻效果。     

高阻地区常见降阻法

接地电阻是表征接地装置是否符合要求的一个重要标准,其与土壤电阻率和接地面积有关,然在有些地区当接地网面积受限而土壤电阻率又比较高时,此时需要降低土壤电阻率。影响土壤电阻率的有土壤的种类及其湿度、温度等因素,本文通过对其分析发现土壤的种类是最主要的因素,在降低土壤电阻率方面可以通过使用降阻剂来有效降低土壤电阻率,但在使用降阻剂的时候常会出现一些问题,如腐蚀接地极等,所以在使用时还需要采用保护漆予以防范,以此达到较好的效果。     

季节性冻土环境下输电杆塔地网接地特性研究

季节性冻土的融冻循环过程会导致土壤电阻率和冻土层分界面随季节变化,冬季输电线路杆塔地网接地电阻可能上升,甚至超过标准限定值,影响线路的安全稳定运行。为了研究季节性冻土因素对杆塔地网接地电阻的影响,仿真研究了冻土层结构及冻土层厚度对其接地电阻的影响,并采用柔性石墨和圆钢接地材料同沟敷设的方案对实际输电线路杆塔地网进行了改造,对比分析了接地电阻的差异。研究结果表明:在不同冻土层结构和冻土层厚度情况下,柔性石墨地网相比于圆钢地网,其接地电阻最大降阻率分别达到了18. 76%和23. 65%。研究成果可为季节性冻土环境下输电线路杆塔接地降阻提供参考。     

水电站接地降阻改造的措施研究

水电站接地短路电流普遍比较大,所处位置的土壤电阻率也比较高,接地降阻的难度往往比较大。结合贵州某水电站的降阻改造实例,对可供使用的降阻措施的分析,研究了适合水电站的各种降阻方法的优缺点和性价比。认为在水电站两公里以内,土壤电阻率较低的位置,使用铺设水平外引并施加性能优良的降阻防腐剂的方法和利用自然接地体的方法是性价比最高的方法;铺设水下接地网的方法也是一种很好的降阻方法,应根据实际情况依规程规定使用;做深井式接地装置的方法则应首先考虑其使用的前提条件是否满足,依情况使用。     

接地模块对地网接地电阻的影响

介绍了非金属接地模块的组成以及降阻原理,利用接地网仿真计算模型,分析了接地模块的安装位置,接地模块个数,接地网面积以及土壤电阻率等条件发生变化时接地电阻的变化规律。地网散流时,在地网边角上的电流最大,接地模块最佳的安装位置是地网的边角;相同的接地模块对不同面积地网的降阻效果是不同的,地网越小,降阻效果越好;接地模块之间会产生屏蔽现象,影响降阻效果;土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越明显;在不同土壤电阻率的情况下,使用接地模块而产生的地网接地电阻下降率是相同的。     

接地模块冲击特性的试验研究

介绍了非金属接地模块的组成及降阻原理,通过冲击电流试验平台,在不同土壤电阻率下分别对不同大小、不同形状、不同材料的接地体进行冲击电流试验。分析试验数据结果表明,施加不同冲击电流时,相同散流面积下圆柱形接地模块的散流效果比长方体形的散流效果好,冲击电流越大效果越明显;随着接地模块体积和散流面积的增加,降阻效果的增加呈饱和趋势;接地模块的降阻率不随土壤电阻率的改变而改变,土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越好;石墨型接地模块的降阻效果堪比传统金属接地体,石墨部分降阻效果非常明显,为工程应用提供参考。     

输电线路杆塔接地及其降阻措施

对输电线路杆塔接地装置进行了分析和研究,重点探讨了杆塔接地电阻偏高的问题,提出了解决措施。