电力行业标准《输电线路杆塔石墨基柔性接地体技术条件》初稿审查会
能源行业电力接地技术标委会于日在武汉组织召开了电力行业标准《输电线路杆塔石墨基柔性接地体技术条件》初稿审查会。参加会议的有来自运行、制造、科研等单位以及标准起草单位的专家和代表。
会议组成了审查专家委员会，听取了标准起草组关于标准编制工作的说明，并对标准初稿进行了逐条的审查和讨论，形成纪要如下：
1.该标准初稿结构合理，技术内容完整，编写格式符合国家标准GB/T1.1—2009的要求。
2.审查委员会委员对该标准初稿的内容提出了10条主要修改意见。
与会专家一致同意《输电线路杆塔石墨基柔性接地体技术条件》初稿通过审查，要求起草组按照审查意见修改后，尽快完成征求意见稿。
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&向您叙述：
&关键技术1：抗腐蚀
&&& 材料组成成分具有长久耐腐性
&&石墨：良好导电，能耐受酸碱盐溶液海水的长期侵蚀，可在-200℃~800℃安全使用
&&碳纳米管：高导电、强耐腐
&&高强纤维：耐热耐燃，耐酸碱和有机溶剂的侵蚀
&&杂散电流作用下不发生电解反应
关键技术2：柔化，土壤接触紧密，施工简便
&&&& 1）柔化
&&接地不良，金属类接地材料具有刚性和弹性，而土壤是塑性，随水分和温度而变形。弹性塑性不相容成为结症，无法实现长期稳定的&接&地
&&可拉、可扭、可折、可压、可卷
&&&& 2）土壤接触紧密
&&表面粗糙构成细孔，能和土壤咬合粘接
&&随土壤一起蠕变，不脱离不产生空气界面
&&大截面，扩张和土壤的接触面
&&& 3）施工简便
&&轻便以运输：可盘绕
&&开挖量少：不破坏绿化
&&可蛇形开挖：避免岩石、树木
&&回填简单：可泥浆回填，回填紧致
&&压接：无需焊接，无需电源焊机等现场要求
&&防偷盗：无回收价值
关键技术3：提高冲击利用率
&&40&4的扁钢，磁性导致集肤效应严重，加上扁钢形状的影响，高频的集肤效应，导致材料的利用率不到10%
&&ɸ28的圆形石墨材料，非磁性缓解其高频集肤效应，加上特殊的工艺结构，导致材料的利用率为80%以上
2 技术经济：
降LCC（全寿命周期成本）
&&一次投入，长期稳定，免去安规要求的定期检测接地电阻，避免接地改造的重复性投入，节约人力物力，全寿命周期成本（LCC）最低
&&截止2013年底，我国110KV和220KV线路的杆塔数近200万基
&&按目前的镀锌钢建设改造方案，每基造价或改造价为5000元（2000元材料+3000元土方），改造周期平均为20年，线路寿命按60年计，每基LCC为2万元。全网LCC为400亿
&&按石墨基接地体改造方案，每基造价或改造价为8000元（5000元材料+3000元土方），改造周期平均为60年（永久免维护），线路寿命按60年计，每基LCC为0.8万元。全网LCC为160亿，节省240亿元。节约钢材200万吨
石墨接地线&
3 减排减霾社会效益
&&传统接地消耗钢材：数以千万吨/年计，无法回收
&&1吨钢的资源消耗
&&耗电600度=240kg标准煤，耗新水3.5吨
&&1吨钢的污染排放
&&CO2：600kg
&&SO2：23kg，NOx：9kg
&&碳粉尘：170kg 分享：
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河北国安电气设备有限公司 电话： 冀ICP备号-1
曹经理：  代经理：传真：  邮箱：
地址：河北省沧州市运河区恒顺世纪中心 技术支持：沧州艾科网络&&&&&&& 云南省送变电工程公司&&&& 650041
&&&&&&& 摘要：电力系统中，接地材料是重要的组成部分，它保障着用电设施和用电人员的安全。但是现如今，大部分的接地材料是金属接地材料，金属材料存在着很多弊端，比如易腐蚀，生锈。因此石墨基柔性接地体以其优越的性能被广泛应用于现今的防雷接地工程中。本文主要介绍石墨基柔性接地体在&800kV滇西北直流线路工程高原、高海拔地区的运用。
&&&&&&& 关键词：石墨基柔性接地体& 特高压&800kV滇西北直流线路工程& 电力系统
&&&&&&& 引言：
&&&&&&& 接地电阻的大小直接影响杆塔耐雷水平，降低雷击跳闸率,目前接地网比较庞大，耗费大，大部分采用金属材料，钢、铁、金属合金、铜等。但是长时间的埋于地下，金属材料的腐蚀、老化等造成资源的损耗，降低了使用寿命。尤其是碳含量较高的金属合金，三到五年就锈蚀严重需要更换。在这种环境下，石墨基柔性接地材料诞生，促进了防雷接地工程的新发展。
&&&&&&& 1.石墨基柔性接地体
&&&&&&& 石墨基柔性接地材料是一种新型的复合材料。采用片层状的石墨为主要材料，经过高温作用，使其膨化，形成便于压缩的膨胀石墨。在其中加入一些合成材料，无机材料，粘合剂等物质形成石墨线，在通过电缆成型工艺，形成我们所需的石墨基柔性接地材料。石墨基柔性接地材料有其自身的优势和特性：
&&&&&&& 特性1.1：非磁性--不产生类金属的电感
&&&&&&& &非导磁材料，在工频及雷击高频冲击下其有效散流长度远远大于钢材类接地体
&&&&&&& &扁钢接地体，R工频=0.24
&&&&&&& &柔性石墨接地体：R工频=0.11
&&&&&&& &雷电流，主频率为10kHz，差异更大
&&&&&&& &在大地网降阻方面，优势明显！
&&&&&&& 特性1.2：非磁性--工频高频阻抗一致
&&&&&&& &工频条件下，石墨与圆铜的效果一致，导电性分别是扁钢与圆钢的一倍与二倍；
&&&&&&& &高频或雷电冲击电流下，石墨导电性保持不变，但金属材料因集肤效应阻抗大增，石墨性能优于圆钢2.3倍，优于扁钢25.3倍，优于圆钢56.72倍；
单位长度电阻
R50（W/m）
R10k（W/m）
&&&&&&& 特性1.3：柔化--接触电阻实测结果
&&&&&&& 选取&800kV滇西北直流线N01061号铁塔接地电阻实测结果
石墨接地网接地电阻（欧）
圆钢接地网接地电阻（欧）
&&&&&&& 比对测试方法：
&&&&&&& 1）将上述两种不同的接地材料在同一个沟道中同时左右敷设，水平相隔50cm，保证两个地网无金属性接触。敷设完成后同时回填。
&&&&&&& 2）在同一时间采用一致的测量方法，一致的电压极和电流极布置，分别连接不同的引下线，记录接地电阻测量结果。
&&&&&&& 3）工频接地电阻测量方法，按DLT475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定的方法进行。
&&&&&&& 特性1.4：良好的导电性
&&&&&&& 石墨本身就具有良好的导电性，经过改良后的接地体，呈现网状结构，减少了石墨基的电阻，经测定，石墨基柔性接地体的电阻比同级别的接地材料的电阻降低了一个数量级。这样的接地体，更易于传导电流以及雷电产生的电流。
&&&&&&& 特性1.5：耐腐蚀性强
&&&&&&& 金属材料作为接地体最大的弊端就是易腐蚀，石墨基柔性接地体，克服了易腐蚀的缺点。石墨本身属于非金属元素，原子最外层四个电子，不易得失电子，因此性质稳定。不易与酸，碱以及有机溶剂反应。并且石墨基柔性材料是采用的网状结构，结构更加稳定。因此，石墨基柔性接地体，从原子本身和结构特点来看都具有高度的耐腐蚀性。
&&&&&&& 特性1.6与土壤的贴合度高
&&&&&&& 石墨基柔性接地材料与金属材料相比，更容易与土壤贴合。金属材料作为接地材料时，由于金属材料刚性强，在土壤中更容易损坏，而石墨基柔性材料韧性强，易弯曲，因此，更易贴合土壤。并且石墨具有很好的延展性，采用非磁性材料大大延长有效接地长度，成为大地网降阻的不二选择。
&&&&&&& 特性1.7具有良好的工程性
&&&&&&& 石墨基柔性材料轻便，便于运输，由于具有柔性，可以躲避开不易挖掘的地方进行铺设，并且无需焊接，回填紧凑，更有利于施工，减少施工费用。
&&&&&&& 依据《交流电气装置的接地》、DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》相关规定、DL/T741-2001《架空送电线路运行规程》第4条规定，接地装置接地电阻大于设计规定值时，应进行处理。因此，我们对&800kV滇西北直流线路工程1标段的8基杆塔进行接地改造。选取常用的杆塔接地模型，通过专用软件进行计算，计算出接地土壤的电阻率，并依据相应测量数据,选择合适石墨基柔性接地体新材料运行改造应用.
&&&&&&& 2、经济效益：大大降低全寿命周期成本
&&&&&&& 全寿命周期成本（LCC）低。一次投入，长期稳定，免去安检要求的定期检测接地电阻，避免接地改造的重复性投入，节约人力物力。
按目前的镀锌钢建设改造方案，每基造价/改造价为5000元(2000元材料+3000元土方)，改造周期平均为20年，线路寿命按60年计，每基LCC为2万元以上。全网LCC为400亿。
按石墨基接地体改造方案，每基造价或改造价为8000元(5000元材料+3000元土方)，改造周期平均为60年（永久免维护），线路寿命按60年计，每基LCC为约0.8万元。全网LCC为约160亿，节省约240亿元。节约钢材约200万吨
&&&&&&& 3、结束语
&&&&&&& 经过实验测定，我们发现，石墨基柔性接地体更适用于做接地材料。以它独特的性能和优点，成为现代接地工程新载体,耐腐蚀，导电性强，质地轻，便于运输和铺设，并受到了各行业的广泛应用。社会经济不断的发展，材料科学也在不断的进步，电力产业不断的发展，在社会各个产业都突飞猛进发展的今天，要不断的钻研，开发新的材料.石墨基柔性接地体的应用，仍有部分需要我们不断的改进，不断创新的地方，提高使用寿命，减少对生态环境的破坏,为电力事业的发展不懈努力。
&&&&&&& 参考文献
[1]李景禄，杨廷方，周羽生.接地降阻应用及存在问题分析[J].高电压技术，2004，3.
[2]丁国君，寇晓适，郭磊，等.基于改性石墨材质接地体的应用研究[J].智能电网，2015，6.
[3]姜海生． 石墨型接地装置在架空输电线路中的应用． 中国高新技术企业，2013; ( 6) : 100&102
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