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摘要：在目前的超高压输电杆塔接地网工作中，经常会出现因外界影响出现稳定性差、腐蚀等一系列的情况。在不同的环境中，材料使用的时间长短还会出现明显差异，为此，在当前的电力工作中，对超高压输电杆塔接地网的改造工程便具备了非常关键的意义。基于此，本文重点分析了接地网在多种不同的环境中所表现出的特征，同时，细致阐述了对其的一系列优化措施，供参考。
关键词：超高压输电;杆塔接地网;改造工程
引言
接地网在电力系统的运行过程中，有着非常关键的作用，其与设备、人员的安全有着直接关系。在一部分山区、高电阻率的地区内，由于需要考虑整体的成本使用，极少使用低电阻接地装置。但因装置的阻值不符合标准、遭受腐蚀，使其造成的损失高达了几千万人民币，甚至还因此产生一定的间接损失。由此能够看出接地网的安全性至关重要。本文通过在不同环境中，来对接地装置的优化进行了阐述。
一、接地网不同环境下的特征
（一）材料选择
在进行材料选择时，选择的材料多是不锈钢，主要是因为其强度较高、采购较为容易，价格较低，使得镀锌钢在现实工作中的适用范围较广。良好地接地线是由铜金属构成，当前的降阻模块与等离子接地棒，所使用的材料都是能够对腐蚀情况，产生较强抵抗力的材料。随着近些年的不断探索，钢覆铜让纯铜得到了大面积使用。镀锌钢与纯铜材料之间不仅都存在着较强的使用优势，还同时拥有优秀的耐腐蚀性能、施工使用便捷、安全性高、可靠性强、使用寿命长，是当前工作中的关注重点。
（二）模型差异
在现实的生活环境中，土壤多是呈现出不均匀地分布情况，为保证良好的施工效果，可以在施工前对双层土地进行细致研究[1]。
1.土地环境变化
（1）电阻率影响
在钢覆锌接地网电阻增加的同时，第一层土壤中的电阻率会随之提高，二者之间存在着正比的关系。在第一层土壤中的电阻率降低之后，镀锌钢会跟随其一同减少，由于都具备相同的特点，由此能够看出接地网的面积对该方面并未产生影响。
（2）厚度产生的影响
在施工区域内部，第一层土地的深度，与镀锌钢工频接地电阻的规律较为相似;第二层电阻情况与第一层相比较来讲会小一些;在限值不断增加时，第一层的土壤厚度会随之增大，二者之间是正比的关系;限度数值增加速度不断减慢，直到最后会变得非常微小，稳定在一定值之后，便不会再发生变化。
2.土壤产生的影响
在电网附近的区域出现打雷天气时，该过程中产生的电流便会顺着杆塔进入到土地之中。在打雷的过程中，其产生的雷电流，会让暂态电阻、接地装置呈现出一致的变化规律，以上情况都是通过冲击电阻来展示出来的，杆塔内部的该设施会对输电线路耐雷能力产生一定影响，在打雷过程中产生的电流与地面发生接触之后，周围产生的电阻数值与工频电阻之间存在明显差异，具体展示在以下两方面中：
（1）土壤层电阻率差异
在冲击电阻的数值被增加时，第一层土壤会因二者正相关的联系而增高。同时，一层土地的电阻率与冲击电阻之间存在着正相关的联系。
（2）土壤层厚度的差异
第一层的电阻率与第二层相比较大一些时，冲击电阻的数值与厚度呈现出正比关系。不论是哪一层的电阻值大，在厚度不断增加时，相应的冲击电阻都逐渐向稳定发展。
（三）接地电阻
1.面积与阻值的影响
接地电阻与地网面积的范围呈现出负关系。主要是因为：一，基础地表面积在不断增加的同时，会使导体之间的距离因此增加，因而增强了其中的屏蔽功能。二，电流在经过地面时，电流量便会呈现出不均衡的情况，使得电阻降低的速度减慢，并逐渐饱和。
2.面积对冲击接地电阻的影响
在外界条件处于相同的情况下时，镀锌钢的电阻数值与钢镀铜材料相比较来讲更大一些。在电网面积出现差异时，让两种不同材料的接地网冲击电阻存在明显不同，由此能够看出二者之间存在着负关系，随着时间的推移，最终逐渐向稳定化发展。
二、超高压输电杆塔接地网的优化策略
（一）电阻需求
接地系统是保障电力系统正常运行的关键因素，还能在一定程度上确保技术人员、设备的安全，有效防止雷电、静电等对设施产生的危害。输电线路中的杆塔，是确保电流能够正常被泄放的重要组织，还能有效预防高电位差的危害。
输电线杆塔接地装置在使用的过程中，都是根据其进行引线，或是与避雷线连接在一起。杆塔接地装置发挥的作用，是将直接击打在输电线路上的雷电流引入到土地之中，防止因此产生大面积停电以及人员伤亡的情况。在面对杆塔的接地装置时，冲击接地的电阻越低时，发生反击闪络情况的概率便越小。在冲击电阻使用的过程中，其会因为范围内的土地性质、冲击电流峰值与波形、装置的几何形状差异，而产生较大的不同。为此，在工作中通常是将工频电阻作为接地设计中的关键因素，并对降低裕度进行一定考虑。在进行输电线路的设计过程中，如果电阻值能够达到10-14Ω，那么便能将其视作为优秀[2]。
（二）接地设计
1.低电阻
（1）镀钢铜棒
正常情况，在选择接地材料时，都是將成本数量、耐腐蚀性作为选择的重要因素。这时首选的材料便是镀锌圆钢，其需要使用的成本相对较低，但由于较为容易被腐蚀，使用时间短，正常情况下，在每间隔7年左右的时间后，便需进行整体的大维修、更换工作，如果一条线路在考虑经济性的前提下，要让其使用的时间在30年，那么在该过程中要进行四次的大更换工作，所使用的维护成本数量大幅提升。纯铜的钢板虽然在使用时间上较长，但是价格异常昂贵，该材料还容易发生弯曲的情况，不能使用在土壤较硬的区域。为改变该情况，可以使用铜包钢地接地棒，这样不仅价格较为便宜，还可以使用在深埋工作中。但是在使用的过程中容易发生脱落，一旦出现了该情况便会加重腐蚀程度。 （2）不锈钢复合材料
新型镀钢铜棒的接地装置，虽然能够使用的寿命较长，但是与镀锌钢相比较讲，在材料上使用的成本较高。为解决该情况，便出现了不锈钢材料制成的接地体。
不锈钢的复合材料主要有两层，内部是进行过优化的钢材料，其电阻率低，外部包裹的材料是不锈钢，通过让二者进行良好的結合，来防止在安装的过程中出现翘皮与开裂的情况，同时，还具备优秀的防腐蚀性能。
在自然腐蚀的情况下，如果范围内的土地是酸性，那会让钢材料的腐蚀速度远高于不锈钢材料。不锈钢材料被腐蚀的速度为0.0002mm/a，铜则是0.0024mm/a，二者之间存在明显的差异。依据接地体的尺寸数据进行计算时，需要在土壤中运行需要的强度、通流截面数据等前提下，判断出在酸性的土壤中，不锈钢的使用时长为61年左右。
2.高电阻
（1）空腹式接地
在进行空腹式地接地装置设计时，需要在工作中将“散流”的核心内容紧紧掌握，并在允许的情况下，将接地体的散流面积不断扩大，缩减接地体附近土壤中的电阻数值。该接地装置主要是由两个金属的半球共同组成，具体安装方式是：在空腹球的内部填充上33%的黏土，向球体内部灌入水，将其放入到事先准备好的坑中，回填之后还要浇入适量的水进行夯实，最后让相应的扁铁与接地体设备牢固焊接在一起。
（2）离子极接地
土壤之中的电阻率较高主要是因为其中缺少是电子、自由离子。以往接地极在土壤电阻率较高的环境中，极难满足接地体的使用需求，因此，造成了地电位升高的情况。
IEA主要是由陶瓷合金来组成的，其外表是铜合金，以此来保障良好的导电性能、使用寿命，内部还具备特别制定的电解离子化合物，能够将空气中的水分进行吸收，并依据潮解的方式，来让相应离子释放到周边的土地中。因为IEA能够不间断地释放出活性电解离子，这大幅降低了土地的电阻率，让周边土壤导电性始终维持在良好的效果中。将故障电流导入到周边土地中，这不仅降低了电阻，还良好发挥出保护的作用[3]。
总结
从以上文章中能够看出，超高压输电杆塔接地网在电力系统稳定运行的过程中，发挥出了关键的稳定作用，这不仅能保障电力的高质量运输，还可以保护人员与设备的安全。通过细致分析接地网不同环境下的特征、超高压输电杆塔接地网的优化策略，能够看出，通过在不同的地区中，使用适合的接地材料非常关键，能够良好地降低电阻率，保障电力的运送质量。
参考文献
[1]周文峰，杜志叶，张力，等.地质灾害对超高压输电线路杆塔杆件失效影响分析[J].电测与仪表，2020，v.57;No.732（07）：21-27.
[2]武利会，陈道品，陈斯翔，等.输电线路杆塔与接地装置的雷击暂态响应建模分析[J].电磁避雷器，2020，No.293（01）：135-141.
[3]彭红刚，王牧浪，何泽斌，等.输电线路杆塔接地电阻信息化测量设备的开发[J].湖北工业大学学报，2020，v.35;No.166（02）：50-53+93.
关键词：超高压输电;杆塔接地网;改造工程
引言
接地网在电力系统的运行过程中，有着非常关键的作用，其与设备、人员的安全有着直接关系。在一部分山区、高电阻率的地区内，由于需要考虑整体的成本使用，极少使用低电阻接地装置。但因装置的阻值不符合标准、遭受腐蚀，使其造成的损失高达了几千万人民币，甚至还因此产生一定的间接损失。由此能够看出接地网的安全性至关重要。本文通过在不同环境中，来对接地装置的优化进行了阐述。
一、接地网不同环境下的特征
（一）材料选择
在进行材料选择时，选择的材料多是不锈钢，主要是因为其强度较高、采购较为容易，价格较低，使得镀锌钢在现实工作中的适用范围较广。良好地接地线是由铜金属构成，当前的降阻模块与等离子接地棒，所使用的材料都是能够对腐蚀情况，产生较强抵抗力的材料。随着近些年的不断探索，钢覆铜让纯铜得到了大面积使用。镀锌钢与纯铜材料之间不仅都存在着较强的使用优势，还同时拥有优秀的耐腐蚀性能、施工使用便捷、安全性高、可靠性强、使用寿命长，是当前工作中的关注重点。
（二）模型差异
在现实的生活环境中，土壤多是呈现出不均匀地分布情况，为保证良好的施工效果，可以在施工前对双层土地进行细致研究[1]。
1.土地环境变化
（1）电阻率影响
在钢覆锌接地网电阻增加的同时，第一层土壤中的电阻率会随之提高，二者之间存在着正比的关系。在第一层土壤中的电阻率降低之后，镀锌钢会跟随其一同减少，由于都具备相同的特点，由此能够看出接地网的面积对该方面并未产生影响。
（2）厚度产生的影响
在施工区域内部，第一层土地的深度，与镀锌钢工频接地电阻的规律较为相似;第二层电阻情况与第一层相比较来讲会小一些;在限值不断增加时，第一层的土壤厚度会随之增大，二者之间是正比的关系;限度数值增加速度不断减慢，直到最后会变得非常微小，稳定在一定值之后，便不会再发生变化。
2.土壤产生的影响
在电网附近的区域出现打雷天气时，该过程中产生的电流便会顺着杆塔进入到土地之中。在打雷的过程中，其产生的雷电流，会让暂态电阻、接地装置呈现出一致的变化规律，以上情况都是通过冲击电阻来展示出来的，杆塔内部的该设施会对输电线路耐雷能力产生一定影响，在打雷过程中产生的电流与地面发生接触之后，周围产生的电阻数值与工频电阻之间存在明显差异，具体展示在以下两方面中：
（1）土壤层电阻率差异
在冲击电阻的数值被增加时，第一层土壤会因二者正相关的联系而增高。同时，一层土地的电阻率与冲击电阻之间存在着正相关的联系。
（2）土壤层厚度的差异
第一层的电阻率与第二层相比较大一些时，冲击电阻的数值与厚度呈现出正比关系。不论是哪一层的电阻值大，在厚度不断增加时，相应的冲击电阻都逐渐向稳定发展。
（三）接地电阻
1.面积与阻值的影响
接地电阻与地网面积的范围呈现出负关系。主要是因为：一，基础地表面积在不断增加的同时，会使导体之间的距离因此增加，因而增强了其中的屏蔽功能。二，电流在经过地面时，电流量便会呈现出不均衡的情况，使得电阻降低的速度减慢，并逐渐饱和。
2.面积对冲击接地电阻的影响
在外界条件处于相同的情况下时，镀锌钢的电阻数值与钢镀铜材料相比较来讲更大一些。在电网面积出现差异时，让两种不同材料的接地网冲击电阻存在明显不同，由此能够看出二者之间存在着负关系，随着时间的推移，最终逐渐向稳定化发展。
二、超高压输电杆塔接地网的优化策略
（一）电阻需求
接地系统是保障电力系统正常运行的关键因素，还能在一定程度上确保技术人员、设备的安全，有效防止雷电、静电等对设施产生的危害。输电线路中的杆塔，是确保电流能够正常被泄放的重要组织，还能有效预防高电位差的危害。
输电线杆塔接地装置在使用的过程中，都是根据其进行引线，或是与避雷线连接在一起。杆塔接地装置发挥的作用，是将直接击打在输电线路上的雷电流引入到土地之中，防止因此产生大面积停电以及人员伤亡的情况。在面对杆塔的接地装置时，冲击接地的电阻越低时，发生反击闪络情况的概率便越小。在冲击电阻使用的过程中，其会因为范围内的土地性质、冲击电流峰值与波形、装置的几何形状差异，而产生较大的不同。为此，在工作中通常是将工频电阻作为接地设计中的关键因素，并对降低裕度进行一定考虑。在进行输电线路的设计过程中，如果电阻值能够达到10-14Ω，那么便能将其视作为优秀[2]。
（二）接地设计
1.低电阻
（1）镀钢铜棒
正常情况，在选择接地材料时，都是將成本数量、耐腐蚀性作为选择的重要因素。这时首选的材料便是镀锌圆钢，其需要使用的成本相对较低，但由于较为容易被腐蚀，使用时间短，正常情况下，在每间隔7年左右的时间后，便需进行整体的大维修、更换工作，如果一条线路在考虑经济性的前提下，要让其使用的时间在30年，那么在该过程中要进行四次的大更换工作，所使用的维护成本数量大幅提升。纯铜的钢板虽然在使用时间上较长，但是价格异常昂贵，该材料还容易发生弯曲的情况，不能使用在土壤较硬的区域。为改变该情况，可以使用铜包钢地接地棒，这样不仅价格较为便宜，还可以使用在深埋工作中。但是在使用的过程中容易发生脱落，一旦出现了该情况便会加重腐蚀程度。 （2）不锈钢复合材料
新型镀钢铜棒的接地装置，虽然能够使用的寿命较长，但是与镀锌钢相比较讲，在材料上使用的成本较高。为解决该情况，便出现了不锈钢材料制成的接地体。
不锈钢的复合材料主要有两层，内部是进行过优化的钢材料，其电阻率低，外部包裹的材料是不锈钢，通过让二者进行良好的結合，来防止在安装的过程中出现翘皮与开裂的情况，同时，还具备优秀的防腐蚀性能。
在自然腐蚀的情况下，如果范围内的土地是酸性，那会让钢材料的腐蚀速度远高于不锈钢材料。不锈钢材料被腐蚀的速度为0.0002mm/a，铜则是0.0024mm/a，二者之间存在明显的差异。依据接地体的尺寸数据进行计算时，需要在土壤中运行需要的强度、通流截面数据等前提下，判断出在酸性的土壤中，不锈钢的使用时长为61年左右。
2.高电阻
（1）空腹式接地
在进行空腹式地接地装置设计时，需要在工作中将“散流”的核心内容紧紧掌握，并在允许的情况下，将接地体的散流面积不断扩大，缩减接地体附近土壤中的电阻数值。该接地装置主要是由两个金属的半球共同组成，具体安装方式是：在空腹球的内部填充上33%的黏土，向球体内部灌入水，将其放入到事先准备好的坑中，回填之后还要浇入适量的水进行夯实，最后让相应的扁铁与接地体设备牢固焊接在一起。
（2）离子极接地
土壤之中的电阻率较高主要是因为其中缺少是电子、自由离子。以往接地极在土壤电阻率较高的环境中，极难满足接地体的使用需求，因此，造成了地电位升高的情况。
IEA主要是由陶瓷合金来组成的，其外表是铜合金，以此来保障良好的导电性能、使用寿命，内部还具备特别制定的电解离子化合物，能够将空气中的水分进行吸收，并依据潮解的方式，来让相应离子释放到周边的土地中。因为IEA能够不间断地释放出活性电解离子，这大幅降低了土地的电阻率，让周边土壤导电性始终维持在良好的效果中。将故障电流导入到周边土地中，这不仅降低了电阻，还良好发挥出保护的作用[3]。
总结
从以上文章中能够看出，超高压输电杆塔接地网在电力系统稳定运行的过程中，发挥出了关键的稳定作用，这不仅能保障电力的高质量运输，还可以保护人员与设备的安全。通过细致分析接地网不同环境下的特征、超高压输电杆塔接地网的优化策略，能够看出，通过在不同的地区中，使用适合的接地材料非常关键，能够良好地降低电阻率，保障电力的运送质量。
参考文献
[1]周文峰，杜志叶，张力，等.地质灾害对超高压输电线路杆塔杆件失效影响分析[J].电测与仪表，2020，v.57;No.732（07）：21-27.
[2]武利会，陈道品，陈斯翔，等.输电线路杆塔与接地装置的雷击暂态响应建模分析[J].电磁避雷器，2020，No.293（01）：135-141.
[3]彭红刚，王牧浪，何泽斌，等.输电线路杆塔接地电阻信息化测量设备的开发[J].湖北工业大学学报，2020，v.35;No.166（02）：50-53+93.