甘孜石渠:高原冻土与强雷暴交织下的接地挑战
石渠县位于四川最西北端,平均海拔4500米以上,是四川省海拔最高、气候最严酷的县域之一。这里年均雷暴日超75天,属全国雷电高发区;表层土壤常年处于季节性冻融状态,夏季解冻层仅0.8–1.2米,下伏为致密冰砾层与基岩,土壤电阻率高达3000–8000Ω·m。传统垂直接地极在此类地质中施工困难、降阻效果衰减快,且冻胀力易导致接地体断裂。四川雷讯防雷技术有限公司自2008年起深耕川西高原防雷工程,累计完成石渠境内变电站、牧区通信基站、边防哨所等37处接地系统改造。我们坚持“地质适配先于标准套用”的原则——在石渠,防雷接地方案设计不是简单套用GB 50057规范条文,而是以现场钻探数据、冻深监测曲线和多年运行实测接地电阻衰减率为依据,构建动态响应型接地网。

因地制宜:四川四大典型地质区的接地策略演进
四川盆地西部的冲积平原、川南喀斯特岩溶区、攀西红壤丘陵及川西高原冻土带,土壤结构差异巨大。同一套防雷接地方案设计无法跨区域复制。我们通过16年项目实践,形成差异化技术路径:

- 成都平原区:饱和粉质黏土含水率高(28%–35%),但有机质富集易腐蚀铜材。采用镀锌扁钢主网+局部铜覆钢引下线组合,辅以低浓度膨润土回填,兼顾导电性与耐蚀寿命;
- 宜宾—泸州岩溶带:表层覆盖薄、溶洞发育,接地体易悬空。推行“浅层网格+深层锚固”双模结构,利用溶隙注浆导电水泥形成人工导电通道,使接地电阻稳定控制在4Ω以内;
- 凉山州红壤丘陵:pH值4.2–5.0,强酸性加速金属腐蚀。放弃常规镀锌工艺,全面采用不锈钢316L材质接地网,并在连接点加装电化学保护环,延长系统服役周期至30年以上;
- 甘孜—阿坝高原带:除石渠外,在色达、若尔盖等地推广“石墨烯复合接地模块+冻土相变缓冲层”技术,模块内置相变材料可在-15℃至+5℃区间吸放热,减缓冻融应力对接触界面的破坏。
这些策略并非实验室推演,全部源自实地开挖验证与五年以上跟踪测试。例如在道孚某光伏升压站,原设计采用常规角钢接地,投运两年后电阻由3.2Ω升至11.6Ω;经重新开展防雷接地方案设计,改用石墨基柔性接地体并优化埋深至冻土临界线以下0.3米,三年实测电阻波动小于±0.4Ω。
从图纸到大地:防雷接地方案设计的三个不可妥协环节
许多客户误以为接地工程是“挖沟、埋线、回填”的简单工序。事实上,真正决定系统三十年可靠性的,是方案落地前的三个刚性环节:

- 地质剖面重构:拒绝依赖区域平均电阻率数据。我们在石渠项目必做3个垂直钻孔(深度≥3米)+2个水平探槽(长×宽=5m×0.8m),结合土壤分层取样分析,建立三维电阻率模型;
- 散流路径仿真:使用CDEGS软件模拟雷电流注入后的电位分布,重点校核设备外壳、电缆屏蔽层与接地网之间的电位差,确保不超IEC 62305规定的安全限值;
- 冻融循环验证:对高原项目,要求所有接地体连接节点通过-30℃至+40℃、50次循环的低温疲劳试验,并提供第三方检测报告。
这三项工作大幅增加前期投入,却能规避后期因接地失效导致的设备批量损毁。四川雷讯防雷技术有限公司将上述流程固化为合同附件,客户可全程参与关键节点验收——因为防雷接地方案设计的本质,是风险前置管理,而非事后补救。
超越标准:高原接地系统的长效运维逻辑
国家标准规定接地电阻≤10Ω即合格,但在石渠,我们设定运维阈值为≤4.5Ω。原因在于:高原设备散热条件差,雷击暂态过电压易引发绝缘累积劣化;牧区站点无人值守,故障发现滞后性强;冬季大雪覆盖导致接地体与土壤接触电阻突增。因此,我们的防雷接地方案设计始终包含运维维度:

- 在接地引上线预留双测量端子,支持非开挖式电阻在线监测;
- 主接地网采用环形闭合结构,任一段损伤不影响整体散流能力;
- 为每处站点建立数字接地档案,记录历次测试数据、冻深变化、周边牧草生长对土壤湿度的影响系数。
这种设计思维源于对四川地理复杂性的敬畏。从岷江河谷到雀儿山垭口,从金沙江干热河谷到雅砻江湿地,土壤不是静态参数,而是随季节、降水、人类活动持续演化的生命体。唯有将防雷接地方案设计视为一个与地域共生的有机过程,才能真正守护高原电网、通信与民生设施的安全底线。
四川雷讯防雷技术有限公司,是专门从事防雷工程的设计、施工、防雷装置检测及产品的研制、开发、生产的技术企业。公司总部位于天府之国成都。
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