土壤分層在架空輸電線路的設(shè)計(jì)中，防雷設(shè)計(jì)是決定輸電線路可靠性的一個(gè)重要因素。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，由于雷擊輸電線路而引起的事故也日益增多，例如，瑞典1986年公布的電網(wǎng)故障分類表明，由于雷擊而引起的事故占所有事故的51%;日本50%以上的電力系統(tǒng)事故是由于雷擊輸電線路引起的。在我國高壓輸電線路的總跳閘次數(shù)中，由雷擊引起的約占40%～70%，尤其在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的地區(qū)，雷擊輸電線路而引起的事故率更高，這將給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 

　　多年來，如何提高輸電線路的耐雷水平已受到人們的日益重視，各國采取了許多措施，如采用不平衡絕緣、線路過絕緣、加裝耦合地線、減小線路的保護(hù)角、降低桿塔接地裝置的接地電阻、線路上安裝避雷器等。輸電線路桿塔接地裝置通過桿塔或引下線與避雷線相連，其主要作用是將直擊于輸電線路的雷電流引入大地，以減小雷擊引起的停電和人身事故，此外，還應(yīng)保證繼電保護(hù)裝置能可靠地動(dòng)作。無疑，降低桿塔接地裝置的接地電阻是提高線路耐雷水平的一項(xiàng)十分重要的措施。浙江電力試驗(yàn)研究所提出的220kV新杭線21a雷擊跳閘率變化統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，改善接地是最有效的防雷改進(jìn)措施。對于桿塔接地裝置，它的沖擊接地電阻值越低，雷擊時(shí)加在絕緣子串上的電壓就越低，發(fā)生反擊閃絡(luò)的機(jī)率就越小。所以在輸電線路接地設(shè)計(jì)時(shí)，沖擊接地電阻是一個(gè)相當(dāng)重要的參數(shù)。在沖擊電流作用下，接地裝置的沖擊接地電阻一般低于工頻接地電阻，但是沖擊接地電阻因土壤性質(zhì)、沖擊電流峰值及波形、接地裝置的幾何形狀不同而相差很大。因此在接地裝置實(shí)際設(shè)計(jì)中，仍以正常工頻電阻值作為考慮的依據(jù)，同時(shí)考慮一定的降低裕度。在輸電線路設(shè)計(jì)中，如果工頻接地電阻能達(dá)到10～15Ω，設(shè)計(jì)上即被認(rèn)為優(yōu)良;在超高壓輸電線路中，多以10Ω作為接地電阻的要求值。 

　　如何降低電力系統(tǒng)接地裝置的接地電阻，長期以來一直是電力系統(tǒng)關(guān)心的重要問題之一。爆破接地技術(shù)是近年發(fā)展起來的降低接地裝置接地電阻的新技術(shù)，通過爆破制裂，再用壓力機(jī)將低電阻率材料壓入爆破裂隙中，從而起到改善很大范圍的土壤導(dǎo)電性能的目的，相當(dāng)于大范圍的土壤改廣東220kV韶郭線的300～302號(hào)桿塔接地裝置的接地電阻偏高，于1997年12月3日至1998年1月15日，對這3基桿塔的接地裝置進(jìn)行改造，301、302號(hào)桿塔采用常規(guī)的增加水平接地極的方法，接地電阻分別從原來的55、37Ω降低到8.9、14Ω，而300號(hào)桿塔在擴(kuò)大水平接地網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用了爆破接地技術(shù)進(jìn)行改造，將接地電阻從270Ω降低到10.4Ω，提高了供電可靠性。 

　　300號(hào)桿塔位于清遠(yuǎn)市北江船廠東南山上，山高為300m，地質(zhì)為中等風(fēng)化沉積巖;少部分地區(qū)覆蓋層為0.30m的土夾石層，大部分地區(qū)巖石裸露。原接地裝置采用放射狀結(jié)構(gòu)，及從鐵塔的四腳基礎(chǔ)向外敷設(shè)4根水平放射狀接地極，每根放射接地極長75m。1996年5月15日采用ZC8搖表測量接地電阻為滿量程;1997年12月5日測量仍為滿量程，測量時(shí)電流極引線160m，電壓極引線100m。1997年12月10日改用Φ4103表測得的接地電阻為270爆破接地技術(shù)能有效地降低高土壤電阻率地區(qū)接地系統(tǒng)的接地電阻[3～5]。其基本原理是采用鉆孔機(jī)在地中垂直鉆直徑為100mm、深度為幾十米(在發(fā)變電站接地工程中，垂直接地極深度可能達(dá)100m以上)，在孔中布置接地電極，然后沿孔整個(gè)深度隔一定距離安放一定量的炸藥來進(jìn)行爆破，將巖石爆裂、爆松，接著用壓力機(jī)將調(diào)成漿狀的降阻劑壓入深孔及爆破制裂產(chǎn)生的縫隙中，以達(dá)到通過降阻劑將地下巨大范圍的土壤內(nèi)部溝通，加強(qiáng)接地電極與土壤、巖石的接觸，從而達(dá)到較大幅度降低接地電阻的目的。 

　　采用爆破制裂壓力灌降阻劑法，降低接地電阻的原理大致可歸納為： 

　　(1)利用地下電阻率較低的土壤層、地下水層及金屬礦物質(zhì)層來改善散流; 
　　(2)降阻劑可很好地與接地極及各種類型的土壤、巖石形成良好的接觸，達(dá)到降低接觸電阻的效果; 
　　(3)在大范圍內(nèi)降低土壤電阻率，從而降低土壤的散流電阻; 
　　(4)通過爆破制裂形成的裂隙可將巖石中固有的節(jié)理裂隙貫通，壓力灌降阻劑形成一個(gè)低電阻率通道，貫通的固有裂隙可通向較遠(yuǎn)的土壤中，與土壤低電阻率區(qū)域相連; 
　　(5)在壓力灌降阻劑后，形成的填充了降阻劑的通道，它有利于電流通過裂隙中的降阻劑散流到外部巖層，也可通過裂隙散流到電阻率較低或有地下水及金屬礦物質(zhì)的地層，從而有利于接地極或接地網(wǎng)的散流。 

　　單根垂直接地極采用深孔爆破制裂壓力灌降阻劑法之后，形成如圖1所示的填充降阻區(qū)域，降阻劑呈樹枝狀分布在爆破制裂產(chǎn)生的縫隙中，填充了降阻劑的裂隙向外延伸很遠(yuǎn)。試驗(yàn)和模擬計(jì)算表明，一般爆破制裂產(chǎn)生的裂紋可達(dá)2至幾十米遠(yuǎn)。