输电线路杆塔接地电阻在线监测技术发展现状与趋势

2025年*电网有限公司输电线路运行统计数据显示，雷击跳闸占全部输电线路故障跳闸的42%，其中81%的雷击跳闸事故与输电线路杆塔接地装置劣化、接地电阻超标直接相关【1】。传统输电线路检测体系中，杆塔接地电阻检测采用3-5年1次的人工离线巡检模式，不仅需要申请停电作业、检测效率低，还无法捕捉接地装置的动态劣化过程，难以匹配智能电网的实时感知、主动运维需求，接地电阻在线监测技术正是在这一背景下逐步实现规模化应用的。

一、技术背景与发展历程

输电线路杆塔接地是保障线路雷击电流可靠泄放、避免线路绝缘击穿跳闸的核心防护措施，接地电阻值是衡量接地装置有效性的核心指标。我国杆塔接地检测技术的发展大致分为三个阶段：第一阶段为2020年之前的纯离线检测阶段，全部采用人工携带仪表上杆作业，需断开接地引下线、申请线路停电，单次检测单基杆塔耗时超过40分钟，检测周期长、覆盖范围有限；第二阶段为2020-2023年的便携式带电检测阶段，免拆线带电检测仪表逐步普及，作业无需停电，但仍需人工逐基杆塔检测，无法实现动态监测；第三阶段为2023年至今的物联网化在线监测阶段，杆塔接地监测终端实现了低功耗、宽温域、抗干扰等技术突破，开始在重点线路规模化部署，2026年南方电网已在粤西、桂北等高雷击区域部署超过12000套监测终端，重点线路接地状态感知覆盖率提升至89%。

二、核心原理深度解析

当前主流的接地电阻在线监测采用非接触式异频电流注入技术，无需断开输电线路杆塔的接地引下线即可带电安装，对线路正常运行无任何影响。终端内置恒流源模块，向接地回路注入与50Hz工频存在±5Hz偏差的小幅值恒流信号，通过高精度有源滤波模块滤除工频干扰、地电位反击、杂散电流等环境杂波影响，同步采集回路的电压响应值，经边缘计算模块直接换算出接地电阻值，测量误差可控制在5%以内。

采集到的接地电阻数据、终端运行状态数据可通过4G/5G、LoRa或北斗短报文通信传输至运维云平台，平台支持异常阈值自动告*、历史数据趋势分析、多基杆塔数据对比等功能，部分新型终端还融合了雷击电流幅值、雷击次数监测功能，可同步评估接地装置的冲击耐受损伤情况，为接地装置的全生命周期管理提供数据支撑。

三、技术优势与局限性

相较于传统的人工离线检测模式，接地电阻在线监测的技术优势十分明显：首先是全时段感知能力，可实现24小时不间断监测，解决了传统离线检测的时间盲区问题，2026年中国电力科学研究院的试点数据显示，采用在线监测的高雷击区域线路，因接地电阻超标导致的雷击跳闸率下降了47%【2】；其次是无需停电作业，大幅降低了运维的作业风险和停电损失，据测算，单条100公里的110kV线路每年可减少因接地检测导致的停电损失约12万元；第三是数据可追溯，可建立每基输电线路杆塔的接地状态全生命周期档案，为运维决策、故障溯源提供完整的数据支撑。

同时当前技术也存在一定局限性：在换流站、特高压变电站周边等强电磁干扰区域，终端测量误差易超出标准允许范围；高海拔、高寒区域的太阳能供电终端冬季续航能力不足，部分区域无法实现全年稳定运行；且初期部署成本高于传统人工检测，暂不适合在所有线路全面铺开。

四、技术标准与规范要求

当前国内针对杆塔接地监测的标准体系已逐步完善，2025年修订发布的DL/T 887-2025《输电线路杆塔接地装置测量技术导则》明确规定，接地电阻在线监测设备的基本测量误差不应超过±5%，工作温度范围需覆盖-40℃~+70℃，防护等级不低于IP67【3】；*电网2026年发布的《智能电网输电线路感知终端通用技术要求》，对在线监测终端的通信协议、数据加密、功耗指标做出了统一规定，要求终端静态功耗低于100μA，数据传输时延不超过10s；国际层面，IEC 62305-3:2025《雷电防护 第3部分：建筑物和物理设施的防护》也将输电设施接地状态的连续监测列为高雷击区域的推荐防护措施【4】。

五、应用场景与选型建议

接地电阻在线监测当前的主要应用场景覆盖四类：第一是年雷暴日超过40天的高雷击区域110kV及以上输电线路杆塔，这类区域接地装置受降雨冲刷、土壤腐蚀影响劣化速度快，人工巡检成本高，是当前在线监测的核心应用场景；第二是新能源基地的风电、光伏送出线路，这类线路大多位于偏远山区、戈壁区域，运维可达性差，人工检测难度大；第三是石化、轨道交通等对供电可靠性要求高的重点区域架空输电杆塔，这类区域一旦发生停电事故将造成重大经济损失或社会影响；第四是跨越高铁、高速公路等重要民生设施的输电线路。

选型方面，首先需优先选择符合DL/T 887-2025精度要求的产品，强电磁干扰区域可选用抗干扰能力较强的骜飞高压电缆接地状态带电评估系统配套杆塔监测终端，保障复杂环境下的测量精度；其次要根据部署区域的通信条件选择适配的通信方式，偏远无公网覆盖区域优先选择LoRa或北斗短报文通信的终端；第三要根据部署区域的环境条件选择对应的防护配置，沿海盐雾区域需额外增加防盐雾涂层，高寒区域需选用宽温锂电池供电的产品。

六、技术发展趋势与展望

未来接地电阻在线监测技术将向三个方向发展：第一是多参量融合感知，终端将同步集成接地电阻、雷击电流、杆塔倾斜、覆冰厚度等监测功能，实现单终端多数据采集，降低整体部署成本；第二是AI预测运维，基于海量历史数据构建接地劣化预测模型，可提前3-6个月预*接地电阻超标风险，实现从“故障告*”向“预测运维”的转变，进一步降低线路跳闸风险；第三是深度融入智能电网调度体系，接地异常告*信号将直接接入电网调度平台，调度系统可自动调整相关线路的运行方式，降低雷击跳闸的概率，进一步提升智能电网的运行可靠性。

参考文献

【1】 *电网有限公司. 2025年全国输电线路运行状况白皮书[R]. 北京: *电网有限公司, 2026.

【2】 中国电力科学研究院. 输电线路杆塔接地电阻在线监测试点效果评估报告[R]. 北京: 中国电力科学研究院, 2026.

【3】 中华人民共和国*能源局. DL/T 887-2025 输电线路杆塔接地装置测量技术导则[S]. 北京: 中国电力出版社, 2025.

【4】 国际电工委员会. IEC 62305-3:2025 雷电防护 第3部分：建筑物和物理设施的防护[S]. 日内瓦: 国际电工委员会, 2025.