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利用杆塔基础降阻技术

    在高土壤电阻率地区,杆塔接地电阻普遍超标,输电线路的雷击跳闸率居高不下。水平射线法,需征地、赔青,破坏环境。我们研制的SYJ型接地装置是利用基建时的大开挖基础结合降阻材料组成。经现场测试及工程应用,证明能有效降低冲击接地电阻,较大地提高了线路的耐雷水平。采用该技术避免了传统方法的二次施工及其造成的水土流失、植被破坏,有效保护了生态坏境。解决了征地、赔青难题,具有较大的直接经济效益和巨大的社会效益。
主要内容
(1) 在架设杆塔时直接利用杆塔基础来降低杆塔接地电阻的方法,把杆塔的自然基础改进成降阻基础,改变在输电线路杆塔施工完成后再利用其他降阻的方法来降低接地电阻的常规做法。
(2) 利用大开挖基础使用降阻笼和GPF-94高效膨润土降阻防腐剂,扩大基础与大地的有效接触截面,改善杆塔基础四周的土壤电阻率,有效降低杆塔接地电阻。
(3)  基于恒流场理论和等效电荷法,建立了杆塔降阻基础的物理模型,并在此基础上研制了SYJ型接地装置。该装置在杆塔正下方进行集中式接地,其散流效果好,冲击系数小,仅为水平射线的1/3左右,防雷效果远优于传统方法。
(4)  在杆塔建设期间,使用SYJ型接地装置,与基础同时施工,避免了传统方法的二次施工,解决了水平射线因受地形限制而降阻困难,以及施工造成的水土流失,植被破坏,征地,赔青困难等问题。同时也解决了水平接地由于埋深不够,回填土不合格所造成的腐蚀问题以及雨水冲刷、接地体外露、接地失效和外力破坏等造成的不良接地。
主要指标及特点
SYJ型接地装置降阻机理。
SYJ型接地装置将接地体的有效导电截面扩大50多倍;将铁塔基础混凝土面与大地的非导体接触转变为可靠的导体接触;高效膨润土降阻防腐剂的扩散和渗透性能改善了杆塔基础四周的土壤电阻率,因此具有良好的降阻效果。
SYJ型接地装置的防雷功能。
SYJ型接地装置是在杆塔正下方进行集中式接地,因而其冲击系数小,其防雷效果远优于传统的水平射线。GPF—94高效膨润土降阻剂具有非线性冲击特性,电流密度增大,电阻率逐渐减少,对降低冲击接地电阻有较好的效果,减少了接地极上的电压陡度,接地极等效导电面积增大使其容性效应增加,使冲击特性得到了改善,降低了跨步电压。
 (3)该技术的环保性
该技术是在在杆塔建设期间,与基础同时施工,避免了传统方法的二次施工,解决了施工造成的水土流失、植被破坏等问题,具有较好的环保性。
(4) 该技术的经济性。
利用杆塔基础来降低杆塔接地电阻,不仅可有效地降低接地电阻值,而且有效地节省空间, SYJ型接地装置与基础同时施工,不需另外征地,解决了水平射线可能因地形限制而无法放射及征地、赔青困难等难题。较大地降低了工程造价,提高了经济效益。也为高土壤电阻率地区的杆塔降阻开创了一条新的途径。
为了准确地对杆塔的接地电阻我们研究出了“大电流便携式接地电阻的测量方法及其装置”申报并获得国家发明专利。专利权号:ZL200610136769.1;2009年6月我们又对整个技术成果“利用杆塔基础降低输电线路接地电阻的接地装置”申报了国家专利。专利授权号:ZL200920303998.7

 SYJ型接地装置的现场施工图

(5)SYJ型接地装置具有很好的防雷功能
架空线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施,本m8体育的SYJ型接地装置特有的构建使其具有非常好的防雷功能。
① SYJ型接地装置中的GPF-94高效膨润土降阻防腐剂层可起到三个方面的作用:渗透与扩散改善了周围土壤的电阻率从而大大提高了降阻效果;其很好的吸水性和保水性,使接地电阻稳定,不受气候及土壤干湿度的影响;其较大的膨胀倍数,增大了接地体的有效截面,增大了散流面积;其较好的防腐保护性能极大地延长了接地体使用寿命。
② 钢筋笼的上、下两层面各设计八根短钢筋做横向接地棒,可起到扩大钢筋笼的有效降阻半径和使降阻剂中的金属离子更容易扩散到周围土壤中去,增大了散流效果。
③ SYJ型接地装置是在杆塔正下方进行集中式接地具有较小的冲击系数。
该m8体育2009年获得福建省电力m8体育科技进步三等奖和福建省政府科技进步三等奖。