杆塔接地方式有几种?高电阻率地区杆塔接地要求
在输电线路防雷体系中,杆塔接地系统是雷电流泄放的“最后一公里”,其设计直接决定电网安全。杆塔接地方式并非单一模式,而是需根据地质条件、电压等级和雷电环境动态匹配。尤其在高电阻率地区(土壤电阻率>1000Ω·m),接地要求更为严苛,稍有疏漏即引发绝缘击穿、线路跳闸等连锁故障。本文将系统解析杆塔接地方式与高电阻率地区的量化标准。

一、杆塔接地方式的科学分类:从基础到创新
杆塔接地方式主要分为五类,每种方式基于土壤特性与工程经济性选择:
垂直接地极式:
最基础方式,采用镀锌角钢或钢管(长度3-5m)垂直埋设,数量4-6根。适用于土壤电阻率<500Ω·m的普通区域。其原理为增加接地体与土壤的接触面积,降低接地电阻(R≈ρ/(2πL))。但土壤电阻率升高时,效果显著衰减。
水平接地网式:
以水平导体(镀锌扁钢)围绕杆塔敷设成环形网(网格尺寸≤10m×10m),与垂直接地极连接。优势在于均匀分散雷电流,减少局部过热风险。多用于平原地区,但高电阻率土壤中需配合降阻技术。
柔性接地体式:
在接地极周围浇灌柔性接地体,通过增大与金属的接触面积和材料的高含水率来降低接地电阻,是高电阻率地区的首选方案,并且该材料具有环保性与长期稳定性。
深井接地式:
钻孔至10m以上(穿透高电阻率层),埋设接地极。适用于岩石地、沙地等浅层土壤电阻率过高区域。技术难点在于钻孔成本高(约5000元/孔),且需地质勘探支撑。

二、高电阻率地区的接地要求:量化标准与技术逻辑
高电阻率地区(如山区、沙漠、冻土带)的土壤电阻率常达1000-5000Ω·m,常规接地电阻(>30Ω)远超安全阈值。规范强制要求(DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》):
接地电阻≤10Ω(110kV及以上线路),
接地电阻≤30Ω(35kV及以下线路),
必须采用降阻技术,禁止单纯增加接地极数量。
技术逻辑深度解析:
接地电阻R与土壤电阻率ρ成正比(R=ρ/(2πL)),当ρ=1500Ω·m时,垂直接地极(L=4m)的理论电阻达59Ω,远超安全限值。雷电流(峰值100kA)在此阻抗下产生电压升(V=I×R=5900kV),远超绝缘设备耐受极限(通常≤1000kV),导致反击故障。因此,高电阻率地区必须通过降阻技术将R压至10Ω以下,确保雷电流泄放速度≤10μs。

三、高电阻率地区接地设计的三大关键误区
误区一:盲目增加接地极数量
某东北风电场在土壤电阻率1800Ω·m区域,将接地极从4根增至8根,接地电阻仅降至28Ω(仍超10Ω限值)。原因在于高电阻率土壤中,接地极间距不足(<3m)导致相互屏蔽,效率衰减。规范要求:高电阻率地区接地极间距≥5m。
误区二:轻视接地网结构
某高原线路仅设置垂直接地极,未敷设水平网,雷击时局部电位差达35kV,引发电缆头击穿。规范强制要求:高电阻率地区必须采用“垂直接地极+水平接地网”复合结构,网孔尺寸≤8m×8m。
杆塔接地方式的选择绝非简单“装接地极”,而是基于土壤物理特性的精密工程。任何忽视地质条件、依赖经验主义的设计,都将使电网暴露于巨大风险中。在能源互联网时代,杆塔接地已从“施工环节”升维为“安全基石”,唯有将规范要求转化为精准设计,才能确保雷电能量被安全导入大地,而非在输电网络中制造灾难。接地不是“能用就行”,而是用科学验证守护每一度电的可靠输送。想要获取更多防雷相关内容,欢迎拨打咨询热线进行了解!