土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的影响

土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的影响

闫敏 1 ，张明旭 1 , 梁利辉 1 ，赵志刚 1 , 王春明 2 , 温润贤 2

国网河北省电力有限公司检修分公司 1 河北省 石家庄市 050000 福建优迪电力技术有限公司 2 福建省 福州 市 350000

摘要：当今社会我国国民经济迅速发展，我国各行各业都有了显著的发展提升。在这样的背景之下，电气电子设备得到了广泛的发展应用，而正是电气电子设备的广泛应用导致我国雷电灾害的发生比较频繁，很大程度上威胁到了人民的生命财产安全。通过对我国各地区所发生的多起雷电灾害进行统一的研究分析，从事故发生的起因、过程等阶段分析后发现雷电灾害的发生具有一定的相似性。对于雷电灾害的研究开展是十分必要的，目前的发展研究过程中，逐渐得出这样的结论，即土壤电阻率的数值及变化趋势对于输电杆塔防雷有着很大的影响，因而本文就土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性进行深入的研究分析，以帮助有效的减少雷电事故的出现。

关键词：土壤电阻率、输电杆塔防雷、可靠性、影响分析

引言

雷电是自然界雷云之间或是雷云与大地之间的一种放电现象，空气中的冰晶、尘埃等物质在云中翻滚运动时，经过一系列复杂的过程会被分别赋予正、负电荷。之后经过不断的运动，尘埃会凝结大气中的水分而形成质量较重的水滴因而到达云层的下部，而质量较轻的冰晶物质回到达云层的上部并带上正电荷，异性电荷的不断积累导致云块之间的电场强度不断的增大。一旦某处的电场强度超过了空气所能承受的击穿强度时就会形成云间的放电现象。不同极性的电荷通过一定的电离通道互相中和之后产生强烈的光和热，形成云间放电。当带负电荷的云层向下运动接近地面时就会使附近的地面带上正电荷，因而云层下部与地面之间就会形成强大的电场。与云层之间相同，一旦某处所积聚的电荷密度很大时，导致电场强度超过了雷云与地面之间空气游离的临界值就会导致雷云向下形成下行先到，而地面物体则形成向上闪流，二者相遇形成对地放电，这就极为可能造成雷电事故。

土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的研究意义分析

近些年来随着我国电子电气设备的不断研究发展，应用范围的不断扩大的同时带来了极大的安全方面的隐患。雷电事故近年来频发与电子电气设备的使用有着紧密的联系，相关资料显示，2007年重庆开县曾出现了一次大范围的雷暴天气，发生地点则是在开县义和镇兴业村小学，当时正在上课的两个班级51名学生被雷电击中，导致七名学生当场死亡，其余44人也出现了不同程度的受伤。雷电发生时，正在上课的很多师生只看到了一个大火球闪进教室，很多学生便失去了知觉。居此案例可以知道，雷电事故的发生所带来的损失是巨大的，不仅仅是对建筑物的破坏造成经济上的巨大损失，同时会带来严重的人身安全事故，因而对于雷电事故发生原因的探究十分有必要。我国输电线路对于保证人民生活正常用电有着十分重要的作用，对于输电线路的防雷工程十分有必要，输电杆塔是输电线路的重要一部分，其规模也十分庞大，一旦防雷不当就会造成大范围的雷电事故损失，所带来的经济方面的损失不可估量。同时一旦输电杆塔发生了雷电事故，极可能对周围的人造成严重的生命威胁，导致我国输电线路的瘫痪，影响到国民的正常生活。因而对于输电杆塔防雷可靠性的研究有着重要的意义，对于输电杆塔防雷可靠性的研究需要重点从土壤电阻率出发，相关研究表明土壤电阻率对于输电杆塔防雷可靠性的研究有着关键性的影响。以下就土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的研究进行分析。

相关的测量分析

本次对于土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的研究主要是采用等距法进行测量，所进行行的研究测量地点是重庆市市区，在重庆市市区选取了60个测试点，对于测试点的土壤电阻率的测量需要反映出较大的土壤电阻率差值，因而试点距离的选取方面也有着一定的要求。试点之间要保持一定的距离，最好在1km到2km之间，这样的距离能够保证所测量的土壤电阻率是不同区域土壤的电阻率，具有一定的研究普遍性。选取好测试点之后需要对该处的土壤电阻值进行测定，并根据所测得的土壤电阻值计算出该处的土壤电阻率的测定值。土壤电阻率受到了多方面的因素的影响，主要包括土壤含水量、土壤类型、土壤盐度及温度等多方面特性的影响，同时还需对此进行一定的修正。为了保证土壤电阻率测量结果的准确性，需要对试验的时间进行选定，一般选择天气比较干燥的冬季进行测定，同时还需要根据当地的降水以及土壤系数，并查询季节修正系数，所测定的土壤电阻率值需要经过季节的修正才能够作为实际的土壤电阻率数值。以上便是相应的土壤电阻率测定方法及条件，通过对不同地区土壤电阻率的测定分析可以对输电杆塔防雷可靠性进行深入的研究对比分析。

土壤电阻率对于输电杆塔防雷可靠性的影响研究

以上就重庆市市区的土壤电阻率进行了测定，同时也根据实际的土壤特性情况进行了深入的分析，当地土壤电阻率的分布及相关的特征可以帮助对土壤电阻率总体的趋势进行分析。经过上述的研究方法进行土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的研究分析得出，该市区的主要地貌特征由多个部分组成，包括平原、丘陵等，主要海拔在550m到650m之间，由南北向长江河谷逐级降低西北部和中部为低山和丘陵相间排列的重庆平行岭谷；东北部靠大巴山和东南部连武陵山两座大山脉，层次分明，地形各异。对于重庆市市区的输电杆塔周围的电阻率进行了深入的分析，主要将土壤的电阻率分为了6个阶梯，阶梯的划分是根据土壤电阻率的大小进行的，第一阶梯的土壤电阻率在30Ω·m以下，第二阶梯则是在30到40Ω·m之间，第三阶梯是40到50Ω·m之间，第四阶梯在50到100Ω·m之间，第五阶梯为100到200Ω·m之间，最后第六阶梯在200Ω·m以上。这边是对于重庆市市区土壤电阻率的阶梯划分，以下从土壤电阻率变化梯度及相应的数值区间进行整体性的分析研究，得出相应的土壤电阻率对输电杆塔防雷可靠性的结论。重庆市市区的土壤电阻率呈现出来的变化趋势是由南北向长江河谷地区逐渐递降，同时层次比较分明。在一些地形变化趋势比较大的地区，土壤电阻率的变化也比较大。经过对重庆市市区历年来雷电灾害的调查资料及相关的气象数据分析得出，雷电灾害的出现区域主要集中在所划分的第一、二阶梯区域，该区域的雷电流强度极大，所出现的雷电灾害的主要发生原因是雷电电磁脉冲。此外，第三、第四以及第五阶梯区域由于地形比较复杂，土壤电阻率的数值变化上比较大，这些区域的交界之处很容易发生雷电灾害。最后第六阶梯区域土壤电阻率数值最大，雷电事故发生的可能性也是比较小的。综上所述，土壤电阻率对于输电杆塔防雷可靠性的确有着极大的影响，电阻率较小时，雷电事故的发生可能性比较大，反之土壤电阻率数值越大时，雷电事故发生的可能性比较小。

结束语

本文就土壤电阻率对于输电杆塔的防雷可靠性进行了研究分析，得出相同的输电杆塔防雷装置，当地的土壤电阻率越大，则防雷可靠性越高，反之则容易发生雷电事故。因而输电杆塔施工过程中需要对土壤电阻率进行综合性考虑。

参考文献：

夏怀民.屏蔽线对直埋电缆直击雷的防护作用[J].电瓷避雷器,2020(01):82-87.

陈斯翔,武利会,李谦,周华敏.回流路径对接地装置冲击特性的影响[J].电瓷避雷器,2020(01):88-92.

姜龙杰,宋余来,元乙贺,杨宁,王鹏宇,孔深.风电场接地系统雷电冲击特性的研究[J].电瓷避雷器,2020(01):104-110.

作者简介:闫敏，(1986年3月--)，男,汉族,山西长治人，工程师,本科,学士,就职于国网河北省电力有限公司检修分公司，主要从事输电线路运维检修工作与研究。