《直流工程深井接地极技术导则》（V1）

ICS

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中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXXX—201X

直流工程深井接地极技术导则

GuidefordeepwellgroundingelectrodeofHVDCproject

（征求意见稿）

201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施

国家能源局发布

DL/TXXXXX—201

目  次

1范围..........................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................................................................................................1

3术语和定义..............................................................................................................................................................1

4系统和技术条件....................................................................................................................................................3

4.1系统条件.............................................................................................................................................................3

4.2技术条件.............................................................................................................................................................3

5深井接地极址..........................................................................................................................................................4

5.1极址选择.............................................................................................................................................................4

5.2土壤参数测量.....................................................................................................................................................4

5.3土壤电阻率模型.................................................................................................................................................5

6电极布置及其尺寸..................................................................................................................................................5

7主要材料选择..........................................................................................................................................................8

7.1馈电棒材料.........................................................................................................................................................8

7.2焦炭材料.............................................................................................................................................................8

7.3导流电缆.............................................................................................................................................................9

7.4护壁套管材料.................................................................................................................................................10

8导流系统及辅助设施............................................................................................................................................10

8.1导流系统布置...................................................................................................................................................10

8.2连接与防护.......................................................................................................................................................10

9排气系统与焦炭回填..........................................................................................................................................10

9.1排气系统...........................................................................................................................................................10

9.2焦炭灌注要求...................................................................................................................................................11

10接地极状态监测系统..........................................................................................................................................11

11对附近设施的影响及防护..................................................................................................................................11

附录A（资料性附录）直流输电系统单极大地运行时间统计

附录B（资料性附录）深井接地极极址地质勘察

附录C（资料性附录）深井接地极典型井身结构

1

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直流工程深井接地极技术导则

1范围

本文件规定了深度在100米及以上直流输电工程用深井接地极的系统条件和技术要求、极址选择、主要

材料选择、电极布置及其尺寸、导流系统及辅助设施、排气系统与焦炭回填、状态监测、对环境影响的技

术指标与要求等内容。

本文件适用于直流输电工程用深井接地极设计，测试。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改

单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规

范。

GB50021岩土工程勘察规范

GB50217电力工程电缆设计标准

GB/T3805特低电压（ELV）限值

GB/T19830石油天然气工业油气井套管或油管用钢管

GB/T20657石油天然气工业套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及计算

GB/T21267石油天然气工业套管及油管螺纹连接试验程序

DL/T253直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和分流的测量方法

DL/T1675高压直流接地极馈电元件技术条件

DL/T1679高压直流接地极用煅烧石油焦炭技术条件

DL/T5092110-500kV架空送电线路设计技术规程

DL/T5224高压直流输电大地返回系统设计技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

1

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深井接地极deepwellelectrode

最大深度大于等于100米直流接地极。（通常单口深井接地极可满足数百安培至上千安培电流的长期运

行要求，可极大的缩小极址的占地面积，地形平整度要求低）。

3.2

馈电元件feedingrod

放置在接地极活性填充材料中的接地导体。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.9]

3.3

馈电电缆feedingcable

连接导流线和馈电元件的电缆的总称，包括水平电缆和垂直电缆。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.11，有修改]

3.4

导流系统currentguidingsystem

将接地极线路上的电流引导至各馈电元件的装置。它依次由母线、导流线和构架、隔离开关、馈电电

缆及其连接件组成。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.12]

3.5

腐蚀寿命corrosionlife

接地极以阳极运行时，电流与时间乘积的积分。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.23]

3.6

跨步电位差steppotentialdifference

当直流接地极运行时，地面上水平距离为1m的任意两点间电压。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.27]

3.7

接触电位差touchpotentialdifference

当直流接地极运行时，在地面上离导电的金属物件等水平距离为1m处与沿金属物件离地面的垂直距离

为1.8m处两点间的电位差。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.28]

3.8

转移电位transferpotential

当直流接地极运行时，人站在接地极附近地面触摸远方引入的接地导体，或人站在远处地面触摸极址

附近引出的接地导体所承受的电位差。

[来源：DL/T5224-2014,2.1.29，有修改]

3.9

护壁套管casing

从地表下入已钻井眼作衬壁的金属管子。

[来源：GB/T1983-2017,4.1.5]

2

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4系统和技术条件

4.1系统条件

4.1.1深井接地极应满足高压直流大地返回系统在各种运行工况下的入地电流及其持续时间、设计寿命、接

地极的极性，以及对包括换流站、电力设施在内的环境影响的技术要求。

4.1.2深井接地极应分别考虑额定电流、最大过负荷电流和最大暂态电流3种工况。

4.1.3深井接地极宜按一次性建设投产进行设计，其设计寿命与使用该深井接地极的换流站相同。如无可靠

资料，深井接地极设计寿命不宜少于30年。

a）在深井接地极设计寿命内，由腐蚀导致的接地极材料损耗不应影响其正常工作，一般用腐蚀寿命来

衡量深井接地极设计寿命内的腐蚀情况。

b）深井接地极设计腐蚀寿命采用阳极运行的电流与时间之乘积（A·h或A·a）来表示。

——年腐蚀寿命宜根据现有直流工程接地极运行统计情况，取直流工程历年单极大地运行安时数平均

值的1.5-2.0倍。国内典型直流工程单极大地运行统计情况见附录A

——深井接地极应考虑多口井不平衡和单口深井穿越多层土壤，馈电元件散流不均衡导致的局部溢流

密度突出和电缆分流不均衡影响，校核深井接地极设计和材料选型。

注：腐蚀寿命为单极投运期间安时数。通常由这三种情况，一极强迫停运，任意一端接地极出现以阳极运行的安时数；

一极计划停运时，任意一端接地极出现以阳极运行的安时数；双极不平衡运行期间，任意一端接地极出现以阳极运行的安时

数。

4.1.4在深井接地极布置时，宜在深井接地极底部将馈电元件与护壁套管进行可靠连接，利用护壁套管扩大

馈电元件等效直径，延长深井接地极的腐蚀寿命

4.1.5深井接地极内每根导流电缆的电流应基本一致，每段馈电元件的溢流密度应基本一致。

4.1.6深井接地极应充分考虑通电作用下受热和电解产生的气体，设置相应的排气装置。

4.1.7深井接地极极址的选择应综合考虑接地极线路长度、极址技术条件、极址周边相关设施状况和地方发

展规划等因素，尽量做到安全可靠，经济合理，对环境影响小。

4.1.8深井接地极极址不宜选择不良地质作用强烈发育或地震地质条件不利地段，宜选择在地层坚固性系数

和可钻性等级较低地段。

4.2技术条件

4.2.1深井接地极应使其在规定的设计寿命期内额定电流、最大过负荷电流等各种入地电流条件下安全可靠

运行，接地极温升、接地电阻、跨步电位差、接触电位差和转移电位差等各项技术参数指标在允许的范围

内。

4.2.2深井接地极任意点的最高温度不得超过所在海拔的水的沸点，并满足引流电缆运行温度要求。设计时

应计及海拔和水压对水沸点的影响。

4.2.3深井接地极接地电阻应满足下式的要求

2

1eq

Re2mmc

INm

式中：深井接地极的接地电阻，Ω；

Re——

直流系统单极大地运行额定电流，；

IN——A

——深井接地极埋设层的土壤等效热导率，；

mW/(m·k)

3

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——设计允许的接地极最高温度，℃；

m

——土壤自然最高温度，℃；

c

——深井接地极埋设层的土壤等效电阻率，；

mΩ·m

——深井接地极整体大地等效电阻率，。

eqΩ·m

4.2.4深井接地极最大允许跨步电位差按下式计算：

（）

Upm=7.42+0.0318s4-1

式中：最大允许跨步电位差（）；

Upm——V

计算点的表层土壤等效电阻率（）。

s——Ω·m

注：引用“DL/T5224-2014高压直流输电大地返回运行系统设计技术规程”3.2.5条。

4.2.5对于公众可接触到的地上金属体，接触电位差应按下式计算：

（）

Utm=7.420.008s4-2

式中：Utm——最大允许接触电位差（V）；

4.2.6深井接地极转移电势，对于公众可接触到的、在极址附近的转移电势应满足接触电势限值要求；对于

穿越极址区域，普通公众接触不到，专业检修人员才能接触到的长金属的转移电势应满足《GB3805-2008

特低电压限值》能要求，不超过35V；低压配电系统和通信系统最大转移电位不宜大于60V。

4.2.7对于长时间以阳极运行的深井接地极，应限制焦炭与土壤接触面处的最大电流密度，必要时按水的压

力进行修正。

4.2.8深井接地极在额定电流运行时，靠近深井接地极的鱼塘水中任意点的场强不宜大于1.25V/m。对于共

用深井接地极或多个距离较近的深井接地极，在设计时应考虑事故情况下可能出现小于或等于30min短时

同极性大地返回方式运行工况。

5深井接地极址

5.1极址选择

5.1.1在极址选择中，对可能的每个深井接地极址方案应进行不小于10km范围内的地形地貌、地质结构、

水文气象等自然条件的调查；同时，还应向当地政府或部门了解地方发展规划，应收集不小于100km范围

内现有和规划的电力设施（发电厂、变电站、线路等），不小于50km范围地下金属管线、铠装或接地电缆

和铁路等设施资料，并宜参照附录B的勘察要求对极址进行技术评估。

5.1.2深井接地极址与换流站、220kV及以上电压等级的交流变电站、地下金属管道、通信电缆、铁路等设

施的距离宜符合DL/T5224-2014的规定，在不满足该规定的要求前提下，需做好直流入地电流对换流站、

变电站、地下金属管道、通信电缆、铁路等设施的影响评估，必要时提出相关防护措施。

5.1.3深井接地极址宜选择在远离城市和人口稠密的乡镇，交通方便，没有洪水冲刷和淹没，接地极线路走

线方便的的地带。

5.1.4深井接地极址宜选择地下土层分层少、分层厚度大、土壤电阻率低的极址。

5.2土壤参数测量

5.2.1在进行深井接地极前期论证和设计时，应测定深井接地极址土壤主要物理参数，包括土壤电阻率（表

层和深层）、土壤热导率、热容率等。

4

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5.2.2深井接地极址的土壤电阻率测量应充分考虑浅层土壤电阻率、中层土壤电阻率、深层土壤电阻率。表

层土壤电阻率应采用四极法进行现场测量，中层土壤电阻率宜采用可控源音频电磁法进行现场测量，深层

土壤电阻率宜采用大地电磁法进行现场测量。

5.2.3测量土壤电阻率参数宜分别在相互垂直两个方向布线测量，并应分块分层进行。对土壤类别界面清晰

的地带，可根据土壤类别分层测量；对土壤类别界面不清晰的地带，应分块分层测量。

5.2.4浅层土壤电阻率参数测量，测量深度和地表广度宜不小于深井接地极埋设深度，测量布点应使得获取

测量数据能反应每100米间隔土壤电阻率情况；中层土壤电阻率参数测量，测量深度为深井接地极埋设深

度至地下3km；深层土壤电阻率测量，测量深度应不低于100km，应能准确反应每10km范围土壤电阻率变

化情况。

5.2.5宜采用钻探、取芯的方式进行地质勘探，探明极址土壤类型、岩土分层、地下水位、井温等，并进行

井内电阻率测量和岩芯样品的电阻率、热参数测试。钻探深度不小于接地极深度，取样位置应能反映土壤

分层情况，取样长度应不少于深井接地极深度的30%，宜全深度取样，对钻探获取的土壤样本应做好密封

保存，防止样本遭受破坏。

5.2.6宜结合深井接地极土壤钻探取样的过程，同步钻探孔实现录井、井内电阻率测量、地下水位、地中温

度测量；录井获取的土壤电阻率与四极法测量的土壤电阻率结合，校准土壤电阻率测量准确性。

5.2.7土壤热导率一般结合现场深井钻探取样进行，可用现场测量和现场取样实验室测定两种方法中的一种

方法来确定；土壤热容率通常在实验室测定。

5.2.8极址区域的表层土壤温度和洪水情况应调查至少最近两年数据。调查结果应包括最高温度、最低温度

和平均温度数值，最高水位、平均水位、最低水位，以及50年和100年一遇的水位情况，可从气象部门获

得，在缺少数据时应进行实地测量。

5.3土壤电阻率模型

5.3.1对土壤参数的设计取值，应以实际测量数据为依据，通过分析、统计和整理，合理取值，并保证设计

采用数据的可信度大于95%。

5.3.2由四极法、可控源音频电磁电磁法、大地电磁法获取的土壤测试，宜通过联合反演获得土壤分层电阻

率模型，反演得到的土壤分层电阻率模型应能准确反应100km深土壤情况，必要时可结合钻探取样和录井

获得土壤电阻率对深井接地极馈电元件位置的土壤分层电阻率进行修正。

5.3.3由四极法、可控源音频电磁法、大地地电法联合反演获取的土壤电阻率模型适合于计算深井接地极大

地电位分布、接地电阻等宏观参数，结合钻探取样和录井的土壤电阻率细化模型适合于计算深井接地极馈

电元件温升特性。

5.2.4深井接地极址计算模型应符合实际条件。如果接地极址土壤参数分布不均匀，可对极址计算模型进行

适当的等效简化，按等效简化后的极址模型计算。

5.3.5土壤电阻率设计取值应考虑季节系数；在初期规划设计阶段，缺少实测结果的情况下，常见土壤热参

数可参照DL/T5224-2014。

6电极布置及其尺寸

6.1电极布置

6.1.1深井接地极馈电元件埋深应避免可能受到来自诸如田间作业、机耕等方面的人为破坏，选择埋设在土

壤电阻率低、导热性好的土壤中，埋设深度应在年度最低水位以下，并留有一定的裕度。

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6.1.2深井接地极应避免穿越建筑物基础，深井接地极正上方排气口应避免被建筑物遮挡，应保持通风顺畅，

深井接地极极址在距离建筑物地基20米以内时，应对深井接地极馈电棒地下至少20米以上部分采用绝缘

处理，减少深井接地极电流窜入建筑物结构钢筋。

6.1.3深井接地极宜采用多边形布置，深井接地极宜呈正多边形布置，如图6-1所示；在场地条件受到限制

的情况下，也可呈弧形或者直线布置。每口深井之间的间距不宜小于下式要求

（）

SDWG2HDWGtan6-1

式中：每口深井之间的距离（）；

SDGW——m

单口深井的井深（）；

HDWG——m

——单口深井偏离井轴中心线的角度，一般控制在3°以内。

图6-1某深井接地极典型结构示意图

6.1.4深井接地极馈电元件受土壤分层电阻率和端部效应影响明显，宜采用措施控制馈电元件和焦炭截面处

的溢流密度，溢流密度控制应满足《DL/T5224-2014高压直流输电大地返回系统设计技术规范》要求。

a）针对土壤电阻率不均匀带来的溢流密度凸出点，在设计时可考虑在该位置采取绝缘屏蔽措施。

b）针对端部效应带来的溢流密度问题，上端部宜采用绝缘措施，深井下端部宜将馈元件设计与井径大

小的整体模块，并与护壁套管可靠连接。

C）馈电棒在穿过多层土壤时，应控制溢流密度。若局部土壤电阻率过低，导致该处的溢流密度超过平

均溢流的2倍，宜在该处采用绝缘处理或者等效增大该处的馈电棒直径，保证该处的腐蚀寿命满足要求。

6.1.5深井接地极馈电元件宜连接成整段，单口深井内导流电缆不宜少于4根，分段连接至馈电棒不同位置。

6.2深井内结构设计

6.2.1深井接地极井内一般由馈电元件、导流电缆、焦炭、排气管、护壁套管等主要部件构成，可根据实际

需要增加温度监测和电流监测；护壁套管内、外侧填充焦炭，馈电元件、馈电电缆、排气管、温度或者电

流测量光纤一般位于套管中间位置。深井接地极典型结构见附录C。

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6.2.2馈电元件一般通过扶正器固定在护壁套管中间，扶正器的布置间距宜不大于20m。

6.2.3深井内设置排气管，排管直径宜不小于30mm，并用合格的土工布将其包裹，土工布的规格应与填充

的焦炭粒径相匹配，防止填充焦炭堵塞排气管。必要时，可在套管外侧设置排气管，将套管与土壤交界面

产生的气体排出。

6.2.4防止深井接地极上端部散流造成跨步电势、接触电势、转移电势超标，井口宜采用砾石填充。

6.3电极尺寸

6.3.1深井接地极电极总长度和占地面积、焦炭截面直径和馈电元件直径的最小尺寸应符合下列规定：

（1）在额定电流持续作用下，接地极任意部位的最高温度不应超过水的沸点；

（2）在最大过负荷电流下，地面任意点最大跨步电位差不得大于其允许值；

（3）在设计寿命期间，考虑腐蚀后的馈电元件仍应满足系统对其载流量的要求；

6.3.2深井接地极的长度设计应以腐蚀安时数和允许的最大溢流密度为基础，以水的沸点温度和导流电缆运

行要求的环境温度为校核条件，通过优化接地极尺寸来确定。

6.3.3对长时间以大地返回方式运行的深井接地极，其温升应受接地电阻控制，接地电阻应满足DL/T5224

条的要求，具体温升是否满足设计要求应以试验验证为准。

a）在共用深井接地极时，IN宜取与该电极相连接的直流系统中最大的额定电流与其他直流系统出现的

不平衡电流之和。

b）在三回及以上直流共用深井接地极时，应按照全部直流的额定电流校核跨步电位差不大于35V，校

核引流电缆的短时载流应不大于电缆厂家给出的短时载流允许值。

6.3.5对短时间以大地返回方式运行的深井接地极，电极上任意点P处的焦炭截面直径应满足下式要求，以

保证任意点P处最高温度不超过给定的允许值。

T

0（）

SPkmP6-1

16PCPpmc

式中：点处焦炭截面直径（）；

SP——Pm

k——土壤温升配合系数，见DL/T5224；

点处的溢流密度（），均匀情况下；

P——PA/mPIN/L

点处的土壤电阻率（）；

P——PΩ·m

点处的土壤热熔率3；

CP——P[J/(m·K)]

电极埋设层的土壤等效电阻率（）；

m——Ω·m

土壤自然最高温度（）；

c——℃

接地极最高允许温度（）；

pm——℃

额定持续运行时间（）。

T0——s

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6.3.6在计算馈电元件等效直径时，应根据阳极运行寿命，结合电极尺寸和所有馈电元件材料的密度、电腐

蚀速率、电腐蚀汇集效应系数等腐蚀特性，合理选择其值。

7主要材料选择

7.1馈电棒材料

7.1.1选择馈电棒材料应根据导电性能良好、抗腐蚀性强、机械加工方便和易于深井内安装、经济性好的原

则，结合工程和市场条件，通过技术经济性比较确定。深井接地极馈电棒材料的选择，应充分考虑深井接

地极焦炭灌注的施工进行选择。

a）若采用由上而下，依靠焦炭重力进行焦炭填充的施工方式，深井接地极可选择常规的普通钢棒，在

腐蚀严重的地方，也可选用耐腐蚀性能好的高硅铸铁、高硅铬铁等材料。

——碳钢适用于深井接地极深度不大于200m的深井，井口直径较大，便于施工的场合。

——高硅铸铁和高硅铬铁具有较强的防腐蚀性能，成分见表7-1。

表7-1铁硅合金电极成分（%）

化学成分高硅铸铁高硅铬铁

硅（Si）14.25~15.2514.25~15.25

锰（Ma）小于0.5不大于0.5

碳（C）小于1.4小于1.4

磷（P）小于0.25小于0.25

硫（S）小于0.1小于0.1

铬（Cr）04~5

铁（Fe）大于82.5大于77.5

b）若采用压力灌注方式灌注焦炭，宜选用中空的钻杆材料。用于深井钻孔的钻杆，可同时满足机械拉

力和电气方面的要求。选用钻杆作为馈电棒使用时，应在钻杆丝扣连接处焊接导电片，保证丝扣处钻杆点

电气导通性能。常规钻杆的尺寸见表7-2。

表7-2常见钻井尺寸规格

规格（mm）公称重量（kg）壁厚（mm）

60.36.657.11

73.010.49.19

88.913.39.35

88.915.511.4

101.614.08.38

114.316.68.56

114.320.010.92

127.019.59.19

127.025.612.7

7.2焦炭材料

7.2.1焦炭原材料需经过高温煅烧，驱散其挥发成分。各化学成分的测量方法应符合《DL/T1697高压直流

8

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接地极用煅烧石油焦炭技术条件》的要求。

a）焦炭粒径分布均匀，95%以上应在80-120目之间。

b）焦炭化学成分应满足表7-3的要求。

表7-3深井接地极焦炭材料的化学成分

序号物质名称占有比例

1碳≥95%

2硫≤1%

3铁≤0.04%

4硅≤0.06%

5水分≤0.1%

6挥发分≤0.5%

7灰分≤1%

8其他余量

7.2.2用于深井接地极焦炭成品，其物理特性应符合表7-4的规定，各物理特性的测量方法应符合《DL/T1697

高压直流接地极用煅烧石油焦炭技术条件》的要求。

表7-4深井接地极焦炭材料的物理特性

电阻率（当体积密度为1.1g/cm3时）（Ω·m）≤1×10-3

体积密度（g/cm3）0.9~1.1

真密度（g/cm3）≥2

孔隙率（%）45~55

热导率[W/(m·℃)]≥1.0

热熔率[J/(cm3·℃)]≥1.0

颗粒度（目）△80~120

“△”关于焦炭颗粒度说明如下：深井接地极焦炭灌注推荐采用压力灌注方式，考虑压力灌注过程中焦炭的

流动性，以及焦炭颗粒与排气管土工布的配合，结合实际经验，推荐该焦炭粒径。

7.3导流电缆

7.3.1井内垂直敷设的电缆，其抗拉、耐压、防水、防腐蚀和温升性能应满足以下要求：

a）电缆应能够长期承受自身重量的拉力；

b）电缆应能够长期耐受其最大安装深度的水压，应专门计算电缆截面的应变分布及应力分布，并进行

相应的耐压试验。

c）电缆应采用导体阻水、纵向阻水和径向阻水等的综合防水设计。

d）电缆外护层宜采用聚氨酯（TPU）或高密度聚乙烯（HDPE）护套。当电缆敷设深度大于800m时，

宜选用后者。

e）额定电流运行条件下，缆芯温度稳定值应小于90°C；过负荷运行2h条件下，电缆周围焦炭达到的

最大温度应小于电缆允许运行的环境温度，一般不应超过80°C。

7.3.2深井内垂直敷设的电缆宜采用单芯铜导体交联聚乙烯海缆，在满足水压和自身重量拉力的前提下，宜

采用非金属铠装电缆；地面水平直埋的电缆应采用单芯铜导体交联聚乙烯电缆，在满足敷设应力需求的条

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件时，宜采用非金属铠装电缆。若采用金属铠装的电缆，在电缆与馈电棒连接处，应保持铠装与馈电棒之

间的绝缘，距离不小于20mm，并采用环氧树脂包封处理。

7.4护壁套管材料

7.4.1深井接地极应采用套管进行护壁，防止井内塌陷。套管材质一般为钢材，套管可选用油、水井套管材

质，与钻井孔径配合使用。

7.4.2护壁套管的管材厚度应根据深井的深度进行压力校核，套管厚度一般不宜小于8mm。

8导流系统及辅助设施

8.1导流系统布置

8.1.1每口深井的馈电元件之间应设置多条相互独立的导流线，并连接至导流中心母线。设计阶段应校核导

流线的电流，宜使流过各条导流路线上的电流相等或大体相等。

8.1.2导流系统母线宜采用较柔软的钢芯铝绞线或硬铝管导体。

8.1.3深井接地极导流线分为两个部分：地面敷设的水平部分和深井内敷设的垂直部分。水平部分和垂直部

分的连接点在深井井口附近，垂直部分导流线在井口处应预留一定长度，并在井口附近设置电缆仓储井与

转接井。

8.1.4水平部分导流线可采用架空钢芯铝绞线或地下电缆，其布置应与深井位置配合。垂直部分导流线宜采

用抗拉、耐压、防水、防腐蚀的电缆。

8.1.5导流线的绝缘水平应满足最大暂态过电流下不发生闪络或击穿。对于导流线采用电缆，绝缘水平不应

低于6kV。

8.1.6导流系统中的导流线最高允许温度不应低于接地极的最高温度。

8.1.7导流线的截面应依据接地极运行最大过负荷电流计算确定，并应满足当单口深井的任一根导流线停运

（损坏或检修）时，不影响到其它导流线的安全运行。

——位于地下部分导流电缆的截面直径的确定，应考虑土壤环境条件（如最高环境温度、土壤热导率、

热容率、电缆间距等参数）对其最大允许载流量进行校正。

8.2连接与防护

8.2.1各路导流线的水平部分和垂直部分在井口处对接，并保证对接后的电气连接可靠性。

8.2.2除深井井口处垂直电缆与水平电缆的连接外，电缆其余部分不许有中间接头。

8.2.3垂直部分的导流电缆应与馈电元件应可靠连接。

——如馈电元件出厂未自带导流电缆，应采用定制铜质过渡件进行连接，并对连接后电气性能进行测

试，保障连接可靠。

——垂直部分电缆与馈电元件的连接接头应做好防水和防腐蚀处理。

8.2.4馈电元件与馈电元件的连接应考虑电气导通性和机械拉力的共同要求，保证连接牢靠、电气导通性良

好。

8.2.5在电缆穿过井壁处，应对电缆采取有效保护措施，防止电缆外皮刮蹭。

8.2.6深井护壁套管应采用丝扣连接，保证安装的垂直度，参考油气井或者热水井系统套管安装工艺和要求

进行连接及安装。

9排气系统与焦炭回填

9.1排气系统

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9.1.1深井内排气管设置要求

a）若采用护壁套管为无缝管，应在套管内侧和外侧同时设置排气管。

b）若采用护壁套管为花管，可只在套管内侧设置排气管。

c）单口深井接地极内部排气管应不少于两根，排气管在深井底部采用U型连接，保证两个排气管之间

气路连通。

9.1.2排气管宜布置在馈电元件的对称两侧，并与馈电元件保持一定的间隙，避免排气管靠近馈电元件过近

阻碍馈电棒电流的扩散。

9.1.3排气管在井口应设计成倒U型防堵塞结构，且高于地表水位，防止地表水倒灌堵塞排气管。

9.1.4排气管上的排气孔应均匀布置，可沿着排气管呈螺旋式排列，并应在排气管外包裹一层防止焦炭颗粒

渗透进排气管的过滤膜或者过滤布。

a）过滤膜的空隙率应与采用的焦炭粒径相匹配。

b）若采用80-120目的焦炭，可选用渗透孔隙为800g/mm2规格的土工布作为过滤膜。

9.2焦炭灌注要求

9.2.1深井接地极用焦炭应为煅烧石油焦炭，焦炭颗粒粒径应大于排气管包裹的过滤膜尺寸小孔直径，避免

焦炭颗粒通过过滤膜渗透至排气管内造成堵塞。

9.2.2深井接地极内焦炭填充，宜采用底部压力注浆法，保证焦炭灌注密实。

9.2.3焦炭溶液体积的配置应充分考虑压力灌注泵的要求，防止憋泵。

10接地极状态监测系统

10.1为保证深井接地极可靠运行，宜监测深井内馈电元件的运行温度和导流电缆的电流。

10.2深井内馈电元件的温度监测应保证每一点的温度均能测得，宜采用分布式光纤传感器进行测量，测量

误差宜小于1℃。

10.3馈电电缆的电流监测应保证不平衡电流和最大过负荷电流下均能正确测量电缆电流，测量误差应小于

1A。

10.4温度监测和电流监测系统的应具有现场数据查看，远传传输和数据保存等功能。

10.5温度监测和电流监测系统的应有高、低电压隔离措施，防止高、低压隔离不到位，引起的触电风险。

10.6温度监测和电流监测系统应供电可靠，即使在连续阴雨天，供电系统应能满足15天时间不断电。

10.7温度监测和电流监测系统应具备防潮、防水、防鼠等防护，整体应达到IP54防护要求风。

11对附近设施的影响及防护

11.1深井接地极远离换流站建设时，深井接地极对附近设施的影响及防护应满足《DL/T5224-2014高压直

流输电大地返回系统设计规程》的要求。

11.2深井接地极与换流站一体化建设时，换流站地网设计应考虑直流入地电流引起换流站地网腐蚀，评估

直流入地电流对站内二次系统的影响，并在换流站设计中预留中性点隔直装置。

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附录A

（资料性附录）

直流输电系统单极大地运行时间统计

A.1入地电流统计方法

收集直流工程每次单极大地运行的幅值I，该电流的持续时间t，以直流系统额定电流为参考将单极大

地运行折算为标幺值，即：标幺值=电流幅值/额定电流

A.2国内直流单极大地运行时间统计

A.2.1南方电网直流输电系统单极大地运行情况

从2011年至2016年，统计了南方电网辖区兴安直流、楚穗直流、天广直流、高肇直流、牛从直流、

普侨直流的单极大地运行时间情况。可以看出，2011年~2016年单极大地运行550次，以各直流工程额定

电流作为基准，最大入地电流1.41p.u.，持续时间9min；最长持续电流为0.1p.u.A，持续时间约32h，入地

电流与持续时间的总体分布情况见图A.1。

图A.1南网入地电流与持续时间的总体分布情况

a）入地电流在1.0p.u及以上的有30次，其中最大为1.41p.u.，其余均为1.0p.u.，最大持续时间为7.0h，

即94.6%的入地电流小于1.0p.u.。

b）入地电流在0.8p.u.~1.0p.u.之间的有20次，持续时间在1h及以上的只有9次，最长持续时间8.58h，

电流为0.8p.u.。

c）入地电流在0.4p.u.~0.8p.u.之间的有119次，持续时间在1h以上的有36次，最长持续时间23.47h，

电流为0.40p.u.。

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A.2.2国家电网直流输电系统单极大地运行情况

从2009年至2020年，统计了国家电网辖区德宝直流、呼辽直流、向上直流、雁淮直流、江城直流、

龙政直流、复奉直流、锦苏直流、锡泰直流、宜华直流的单极大地运行时间情况，可以看出，2009年~2020

年单极大地运行400余次，以各直流工程额定电流作为基准，最大入地电流1.05p.u.，持续时间1.8min；最

长持续电流为0.47p.u.A，持续时间约360h，入地电流与持续时间的总体分布情况见图A.2。

图A.2国网入地电流与持续时间的总体分布情况

a）入地电流在1.0p.u及以上的有40次，其中最大为1.05p.u.，最大持续时间为99.45h，即90.02%的入

地电流小于1.0p.u.。

b）入地电流在0.8p.u.~1.0p.u.之间的有39次，持续时间在1h及以上的有27次，最长持续时间49.13h，

电流为0.83p.u.。

c）入地电流在0.4p.u.~0.8p.u.之间的有152次，持续时间在1h以上的有100次，最长持续时间360h，

电流为0.47p.u.。

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