输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是接地体和接地引下线的总称，接地电阻是指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。其作用是确保雷电流可靠泄入大地，保护线路设备绝缘，减少线路雷击跳闸率，提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。对输电线路杆塔接地装置进行规范管理和维护，确保接地装置完整性是降低输电线路雷击跳闸率的有效措施，降低接地装置接地电阻是提高线路耐雷水平的主要措施。接地装置由接地体和接地引下线组成，接地体也称接地网。输电线路遭受的雷击电流是通过杆塔的接地装置泄入大地的，是泄导雷击电流的主要部分；而接地引下线是指从杆塔接地孔至地下接地射线之间的那段连接线，它的作用是通过杆塔自身（或安装的杆塔接地外引装置）连接避雷线以及下地转地网，使雷击电流能通过杆塔自身（或安装的杆塔接地外引装置）、接地引下线流入到接地网中，以便泄放雷击电流。
1特性分析
自然（基础）接地体一般采用基础内的钢筋混凝土桩作为接地体‚具有尺寸大和接地电阻小、节省钢材、减少工程量以及耐腐蚀、使用寿命长、维护工作量小、泄流效果好‚还可以形成网格‚有利于减小跨步电压等特点‚应优先选用。在我国南方绝大多数地方仅利用自然（基础）接地体就可以满足要求‚特别是埋入混凝土基础中作散流用的导体也是很好的接地体‚因为在周围土壤的含水量大于4％时混凝土具有较好的电阻率‚同时‚混凝土还能对金属接地体起到防腐保护的作用。在自然（基础）接地体不能满足要求时‚或无可利用的自然（基础）接地体时‚要考虑增设人工及地体。
2配电线路自然接地体冲击试验研究
2.1试验布置
采用便携式冲击电流发生器对杆塔接地装置进行现场测量，电流幅值Ｉｍ变化范围为２．８～６ｋＡ，冲击电流与响应电压通过发生器采样输出到示波器进行记录。测量布线采用三极法。夹角法布线要求：电流线的长度ｄＧＣ和电压线的长度ｄＧＰ相同或相近，一般取（４～５）ｌ，ｌ为接地装置的对角长度，条件允许时可取１０ ｌ。由于雷电流含有大量的高频分量，因此测量布线的互感不可忽略。当三极法布线夹角为９０°时，导线之间的互感最小。
2.2接地的方法
根据上述的接地种类，在一栋建筑物内，对于各种接地，特别是电气设备的接地，究竟是分开安装接地体（又称独立接地）还是采用共用接地系统（又称共用接地）；是单点接地还是复点接地。在二十世纪70年代以前，常采用“独立接地”形式，即将防雷接地，电源接地（保护接地），信号接地（工作接地）三个系统从接地线到接地装置都互不相连，故又称“三地”方式，这种方式虽可避免工频电源对信号系统的干扰，但往往发生因防雷接地与电源设备接地互不相连而造成的反击，致使设备损坏事故。70年代的后工程技术人员开始将防雷接地与电源系统的接地采用共用接地装置，而对电子设备仍然独立接地，这就是所谓的“西地”方式，在正常情况下电子设备能稳定地工作，但雷电造成其损坏的情况常有发生，于是“共用接地”技术受到人们地高度重视，被逐步采用。直至2000年正式列为国家防雷标准《建筑物防雷设计规范》中地一条：“防直接雷接地宜和防雷电感应、电器设备、信息系统等接地共用同一接地装置”（GB50057-94中第3.3.4条）。在该“规范”中对于电子设备的接地方法提出了可采用S型星形结构（又称单点接地），M型网状结构（又称多点接地）或S型与M型组合的三种方式中之一的规定。由于星型连接可消除多共阻抗耦合和低频接地环路，因此能很好地工作于小于1MHZ频率以下低频电路。当信号或电磁干扰地频率相当高（>10MHZ）或采用高速逻辑时，分布电容的耦合效应将会产生耦合干扰，这时必须采用M型网状连接。由于网状连接，存在许多接地环路，这对同时应用的较低频率的电路是有害的，此时可采用组合接地的方法。
2.3接地电阻的要求
按照不同的防雷类别应分别符合下列指标：防雷地：第一类、第二类Ri≤10∙0Ω‚第三类：Ri≤30∙0Ω；防雷点感应接地Ri≤10∙0Ω；电气设备接地、弱电设备接地Ri≤4∙0Ω；对于共用接地装置‚其接地电阻应符合分系统中要求最高的接地电阻值要求‚一般要求Ri≤4∙0Ω或Ri≤1∙0Ω。
2.4自然接地体在输电线路中的应用
由于自然接地体具有制作方便、稳定性高、使用寿命长等优点，在实际工程中应用逐步增多。将接地引下线的位置从传统的与杆塔塔腿底部连接调整为和杆塔基础底部相连接，将杆塔基础作为自然接地体，使自然接地体与人工敷设的垂直接地极和水平接地系统相连，充分发挥了基础混凝土和基础钢材的散流作用，有效降低杆塔接地电阻，减少接地材料的用量，同时避免接地装置遭受认为的盗窃和破坏。具体形式详见图2。在山区等运输困难、难以施工的塔位，采用碳纤维导电混凝土取代常规混凝土，利用杆塔基础作为自然接地体，可以减少人工接地体的开挖量，降低工程造价。碳纤维导电混凝土一般由胶凝材料、导电材料、介电骨料和水等成分组成，按照一定配比并加入碳纤维材料混合凝结而成的复合材料，既保持了结构材料的性能，又具有导电材料的特性，耐腐蚀性好。在人工接地体数量不变的情况下，杆塔基础采用碳纤维导电混凝土可使降阻、散流效果更优。
2.5接地体的分类和应用
一般来说，建筑物的接地体分为人工接地体和自然接地体。人工接地体是指用角钢、钢管、钢筋以及扁钢等钢材制作成一定形状，埋在地下一定深度，并用扁钢或钢筋和建筑物防雷与接地系统连接。自然接地体是指利用大型建筑物基础钢筋做接地体，并利用扁钢或钢筋引出与建筑物防雷与接地系统连接。但是在一些带有地下室、半地下室的建筑中，土建上都采用防水卷材对建筑物底板做防水处理。目前，所采用的防水卷材都具有很好的绝缘性，因此，对这类建筑直接利用基础钢筋做接地体，就有可能满足不了工程对接地电阻的要求，用从柱筋引下线处外引，沿建筑物护坡外一周做闭合人工接地与基础内钢筋并用，这样就能达到较满意的接地电阻值。
结语
综上所述，不同激励强度下，杆塔表面的冲击暂态电位与冲击侵入点相比均有较大幅度的下降，冲击电流的激励强度越高，表面电位与侵入点电位相比衰减越小。总体上，杆塔在地表处的表面电位与侵入点电位相比，约下降了２０％～３５％。随着测点与杆塔间距离的增加，地表电位幅值迅速下降，且下降速度随着距离的增加而迅速放缓。随着冲击电流幅值的增加，杆塔自然接地体的冲击接地阻抗迅速下降，激励４（幅值５．９４ｋＡ）比激励１（幅值２．８６ｋＡ）下降达４３．７％。其原因是冲击电流幅值增加，土壤被击穿，在接地体周围产生火花放电，击穿区域的土壤电阻率显著下降，使得接地体接地阻抗也减小。
参考文献
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［２］胡建川，刘渝根，冷迪，等．南川地区１０ｋＶ配网线路防雷分析［Ｊ］．高压电器，２０１３，４９（３）：５３－５８．
