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文档简介

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T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXX—201X

石墨基柔性接地装置使用导则

Guidelinesfortheuseofgraphite-basedflexiblegroundingdevices

(征求意见稿)

201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXX—XXXX

目  次

前  言.............................................................................II

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

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

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

4一般要求...........................................................................2

5石墨基柔性接地装置的选用原则.......................................................2

6石墨基柔性接地装置的设计...........................................................3

7石墨基柔性接地装置的施工...........................................................4

8石墨基柔性接地装置的工程交接验收...................................................6

9石墨基柔性接地装置的运行与维护.....................................................7

附录A(规范性附录)石墨基柔性接地体的热稳定计算.....................................8

附录B(规范性附录)石墨基柔性接地极接地电阻的计算..................................12

附录C(资料性附录)石墨基柔性接地体连接处过渡电阻的测量............................15

附录D(资料性附录)石墨基柔性接地装置电气性能完整性直流电阻最大值计算..............16

I

T/CECXXX—XXXX

石墨基柔性接地装置使用导则

1范围

本标准规定了石墨基柔性接地装置的选用原则、设计、施工及验收、运行与维护等内容。

本标准适用于电力输电线路杆塔、独立避雷针、配电网等接地工程,移动通讯基站、石油化工、工

业及民用建筑等接地工程均可参考执行。

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,仅所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。

GB/T2900.1电工术语基本术语

GB/T3048.4电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB15618土壤环境质量标准

GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地电阻和地面电位测量导则第1部分常规测量

GB50057建筑物防雷设计规范

GB/T50065-2011交流电气装置的接地设计规范

GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

GB50650石油化工装置防雷设计规范

GB50689通信局(站)防雷与接地工程设计规范

DL/T475接地装置特性参数测量导则

DL/T596电力设备预防性试验规程

DL/T741架空输电线路运行规程

DL/T887杆塔工频接地电阻测量

DL/T1342电气接地工程用材料及连接件

DL/T1554接地网土壤腐蚀性评价导则

DL/TXXXX输电线路杆塔石墨基柔性接地体技术条件

3术语和定义

GB/T2900.1、GB/T50065、DL/T1554和DL/T1554确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1柔性石墨线Flexiblegraphiteline

一种主要由膨胀石墨(固定碳含量≥95%)、增强材料和粘合剂等制成的导电线。

3.2石墨基柔性接地体Graphitebasedflexibleearthelectrode

1

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埋入土壤或特定的导电介质(如混凝土或焦炭)中与大地有电接触的以柔性石墨线为基材编织制成

的缆状、带状等形状的新型接地材料。包括无金属型石墨基柔性接地体和金属复合型石墨基柔性接地体。

注:参考GB/T50065-2011,定义2.0.6。

3.3石墨基柔性接地引下线Graphite-basedflexiblegroundingdownconductor

由柔性石墨线为基材编织材料及辅助材料制成的接地引下线。

3.4铠装式柔性石墨接地引下线Armoredflexiblegraphitegroundingdownconductor

外层带有金属编织的防外破铠装,铠装外部包覆黑黄相间的防老化抗紫外线防护层的石墨基柔性接

地引下线。

3.5石墨基柔性接地装置Graphiteflexibleearthdevice

由接地引下线和石墨基柔性接地体组成的接地装置。

3.6石墨基柔性接地体的失重GraphitebasedflexibleearthelectrodeLossweight

由于物理的和化学的不同作用因素而造成的石墨基柔性接地体的质量损失。

3.7输电线路杆塔石墨基柔性接地装置接地电阻的测量不均匀度Measurementnonuniformityof

groundresistanceofgraphitebaseflexibleearthingdevicefortransmissionlinetower

由于地质条件和测量的原因造成的同一输电线路杆塔石墨基柔性接地装置的各个引下线处测量的

接地电阻值的差异程度。

4一般要求

4.1石墨基柔性接地装置的设计使用年限,应不小于地面工程的设计使用年限。

4.2石墨基柔性接地装置应满足GB6566和GB15618的要求。

石墨基柔性接地材料所含有对土壤环境产生污染以及对人体有害的物质成分符合以下要求:

a)应满足GB6566的要求。放射性核素限量符合:内照射指数Im≤1.0;外照射指数Ir≤1.0。

b)应满足GB15618的要求。重金属元素限量符合:含汞≤1.0mg/kg,铬≤250mg/kg,铅≤350mg/kg,

砷≤20mg/kg。

4.3石墨基柔性接地装置应依据实际运行工况可能出现的最大接地故障短路电流和持续时间进行热稳

定校验。具体方法见附录A。

4.4石墨基柔性接地体截面选取应考虑长期运行环境中的失重因素。

4.5石墨基柔性接地体的连接接头应符合DL/T1342的规定。

4.6石墨基柔性接地体其他相关技术要求应符合DL/TXXXX的规定。

5石墨基柔性接地装置的选用原则

5.1石墨基柔性接地装置可适应DL/T1554定义的微、弱、中和强的各种不同腐蚀性等级的土壤环境。

2

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5.2石墨基柔性接地体工频耐受电流的选择应根据接地故障时流入接地体的短路电流确定。

5.3下列使用环境中的接地装置宜选用石墨基柔性接地装置:

a)土壤腐蚀性等级为中和强土壤环境中的独立避雷针、架空输电线路杆塔接地和配电网接地。

b)施工地点位于多石山地,接地施工面积受限、开挖困难的地区,以及交通运输不方便的地区的

架空输电线路杆塔接地和配电网接地。

c)土壤电阻率较高,需采用外引接地降低接地电阻方式但金属接地体有效散流长度不能满足的架

空输电线路杆塔接地和配电网接地。

d)金属接地体遭受外力破坏严重的地区的架空输电线路杆塔接地和配电网接地。

e)潮湿环境下电缆隧道接地。

5.4石墨基柔性接地体,如石墨基柔性降阻模块、石墨基柔性降阻布等,可作为末端接地体或辅助降

阻材料与金属接地体配合使用。

5.5在流动液体直接冲刷的环境中,不应选用石墨基柔性接地装置。

6石墨基柔性接地装置的设计

6.1一般原则

6.1.1石墨基柔性接地装置的设计应符合现行国家和行业标准有关接地设计的规定,应能满足被保护

设备、构筑物等对接地的要求,接地电阻的计算见附录B。

6.1.2设计人员应依据工程地点的地形地貌、土壤腐蚀性等级和土壤电阻率分层情况,以及被保护设

备、构筑物等对接地装置的要求,确定石墨基柔性接地装置的设计方案。

6.1.3石墨基柔性接地装置中水平接地体的间距不宜小于5m,垂直接地体的间距不宜小于其长度的2

倍。

6.2石墨基柔性接地体的规格选用

6.2.1石墨基柔性接地体应满足最大雷电流耐受试验的要求,应满足接地故障时最大工频短路电流下

的热稳定要求,并应考虑在运行环境中因各种因素造成的接地体每年最大0.1%的失重因素。

6.2.2石墨基柔性接地引下线的截面积不应小于石墨基柔性接地体的截面积。

6.2.3石墨基柔性接地体热稳定系数取值见附录A。

6.3架空输电线路杆塔石墨基柔性接地装置的设计

6.3.1架空线路杆塔石墨基柔性接地装置的接地电阻应符合GB/T50065的规定。

6.3.2高山和远离人员活动地点的输电线路杆塔石墨基柔性接地装置,可设计为放射形的形状,放射

形石墨基柔性接地体每根的最大长度应符合表1的规定。

表1放射形石墨基柔性接地体每根的最大长度

土壤电阻率(Ω∙m)ρ≤500500<ρ≤10001000<ρ≤20002000<ρ≤5000

最大长度(m)406080100

3

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6.3.3居民区和水田中的输电线路杆塔石墨基柔性接地装置,应沿杆塔基础敷设成闭合环形,且外缘

转角应做成圆弧形,圆弧的半径不宜小于3米;可沿环形接地网边缘等间距布置垂直接地极。

6.4配电网石墨基柔性接地装置的设计

6.4.1配电台区电气装置用石墨基柔性接地装置的接地电阻值应符合GB/T50065中6.1的规定。

6.4.2配电台区变压器石墨基柔性接地装置外缘应为闭合环形,且外缘各角应做成圆弧形,圆弧的半

径不宜小于3米;且应沿环形接地网边缘等间距布置垂直接地极。

6.4.3配电网架空线路杆塔石墨基柔性接地装置接地电阻和布置应符合GB/T50065中5.1的规定。

6.5独立避雷针石墨基柔性接地装置的设计应符合GB50057的规定。

6.6通信局(站)石墨基柔性接地装置的设计应符合GB50689的规定。

6.7工业及民用建筑、石油化工企业及加油站石墨基柔性接地装置的设计应符合GB50057和GB50650

的规定。

7石墨基柔性接地装置的施工

7.1石墨基柔性接地装置的施工,除应符合本标准外,尚应符合GB50169的规定。

7.2施工准备

7.2.1施工前应认真研读设计图纸,勘查现场,确定施工方案。

7.2.2施工前应准备好施工工器具和施工辅料。

7.3接地沟的开挖

7.3.1接地沟宜选择在等高线上开挖,避免沿水流冲刷方向开挖,开挖的长度和深度应符合设计要求。

7.3.2应在实土内开挖接地沟。

7.3.3在接地沟开挖的过程中,如遇较大的石块、树木等障碍,可以绕行开挖,但应保证接地沟总长

度不变。

7.3.4冻土地区施工应符合GB/T50065的规定。

7.3.5接地沟开挖完工并验收合格后,方可进行下道工序。

7.4石墨基柔性接地装置的敷设

7.4.1石墨基柔性接地体应平直敷设于接地沟底部中间位置,敷设时应防止接地体连续扭转和尖锐物

碾压。

7.4.2石墨基柔性接地体应合理布线,尽量减少接头数量。

7.4.3在沙漠地带或地表土壤流失严重的地区,可采用地桩将石墨基柔性接地体固定在接地沟底部。

7.4.4石墨基柔性接地引下线应采取防外破保护措施,如采用铠装式柔性石墨接地引下线。

7.5石墨基柔性接地装置的连接

4

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7.5.1石墨基柔性接地装置的连接宜采用压接方式进行,包括石墨基柔性接地体之间压接、石墨基柔

性接地体与金属材料之间压接和石墨基柔性接地引下线与石墨基柔性接地体之间压接。

7.5.2石墨基柔性接地体之间的连接

7.5.2.1石墨基柔性接地体之间压接时,压接长度不应低于接地体宽度的3倍(或直径的6倍)。连

接处两端宜留半径不小于300mm半圆型的伸缩裕量。

7.5.2.2石墨基柔性接地体之间的连接处应能承受不小于1.2kN的轴(纵)向拉力。

7.5.2.3石墨基柔性接地体之间连接处的过渡电阻,应不大于同等长度单根接地体本体电阻的1.2倍,

测量方法参见附录C。

7.5.3石墨基柔性接地引下线和石墨基柔性接地体的连接

7.5.3.1石墨基柔性接地引下线连接端子与构筑物之间宜采用机械连接,引下线应沿构筑物和构筑物

基础平直敷设并采用固定件将其固定。

7.5.3.2固定件宜在结构施工时预埋安装,若无预埋可采用膨胀螺栓安装固定件。

7.5.3.3柱上式变压器的接地引下线应紧贴水泥杆垂直敷设,每间隔500mm用不锈钢扎带将其固定。

7.5.3.4石墨基柔性接地引下线与石墨基柔性接地体之间的连接宜采用压接方式,搭接长度不小于石

墨基柔性接地体宽度的3倍(或直径的6倍)。连接处的过渡电阻应不大于同等长度单根接地体本体电

阻的1.2倍,测量方法参见附录C。

7.5.3.5采用非金属材料连接件时,连接件应水平放置,并在两侧做半径300mm的弧型的长度预留(如

图1所示)。

图1铠装式石墨基柔性接地引下线与石墨基柔性接地体连接示意图

7.5.4石墨基柔性接地体与金属材料连接时,石墨基柔性接地体宜采用金属接线端子进行过渡连接。

地下连接应采用电弧焊和放热焊接方式,连接处应进行防腐处理,连接接头应符合DL/T1342的规定。

地上连接可采用螺栓进行连接。

5

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7.6石墨基柔性接地装置的回填

7.6.1回填土内不应夹有石块、塑料和建筑垃圾,且在回填时应将土壤分层夯实,上部应设100mm~

300mm高度的防沉层。干燥土壤宜洒水压实。

7.6.2山区石质地段或电阻率较高的土质区段的接地沟槽中敷设石墨基柔性接地体,应先回填不小于

100mm厚的素土垫层,敷设后再用不含石块、建筑垃圾及塑料等杂物的土壤分层夯实回填。

7.6.3为防止雨水冲刷造成接地体外露,在水土流失严重地区可在回填后地表进行固化保护。

8石墨基柔性接地装置的工程交接验收

8.1石墨基柔性接地装置的工程交接验收,除应符合本标准外,尚应符合GB50169的规定。

8.2验收材料应包括下列内容:

a)接地装置的设计资料;

b)实际施工图纸、施工材料清单;

c)变更设计或施工的证明文件;

d)施工及安装技术记录,包括地下隐蔽工程的中间检查、中间验收记录等;

e)石墨基柔性接地体的出厂试验报告;

f)石墨基接地装置的交接试验报告。

8.3应按下列要求进行中间验收:

a)验收人员根据设计要求和技术规范开展现场的中间验收;

b)验收检查的内容包括:接地材料技术资料、接地体外观和数量、接地装置的敷设、接地体间的

连接、接地体和接地引下线的连接、接地体的防腐措施、接地电阻值及其它参数的检测。各项

内容均应满足相应技术规范的要求;

c)验收中发现的问题必须限时整改,存在较多问题或重大问题的,整改完毕应重新组织验收。

8.4石墨基柔性接地装置交接验收应符合下列规定:

8.4.1整个接地网外露部分的连接应可靠,接地线规格应正确,铠装式柔性石墨接地引下线应固定牢

靠,防护层应完好;金属接地引下线防腐层应完好。

8.4.2不同电流注入点测试时,接地电阻测量最大值应符合设计规定,接地电阻测量值的不均匀度应

小于20%,接地电阻的测量方法见GB/T17949.1或DL/T887,接地电阻测量值的不均匀度按式1进行

计算。

RR

Amaxmin100%.....................................................................(1)

R

式中:A——接地电阻测量值的不均匀度;

Rmax——不同注入点时接地电阻测量最大值,Ω;

Rmin——不同注入点时接地电阻测量最小值,Ω;

R——所有接地引下线的测量接地电阻的平均值,Ω。

6

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8.4.3电气性能完整性测量方法参见DL/T475,对于输电线路杆塔石墨基接地装置的所有的接地引下

线都要进行相互测量,以检验各个接地引下线是否连接完好,其直流电阻的测量值应不大于附录D中公

式D.1的计算值。

9石墨基柔性接地装置的运行与维护

9.1石墨基柔性接地装置的运行与维护应符合DL/596和DL/T741以及相关行业标准的有关规定。

9.2运维管理

9.2.1运维单位应建立并保存接地装置的有关资料,并保持其完整、准确。

9.2.2运维单位应根据接地装置状况开展运行维护工作,制定巡视、检测及检修管理制度。

9.3运行巡视

a)例行巡视:例行巡视周期由运维单位根据本单位实际情况确定,不少于1年1次;

b)故障巡视:查找故障点,查明故障原因及故障情况。故障巡视宜在故障后立即进行;

c)特殊巡视:在气候条件剧烈变化、自然灾害、外力影响、异常运行和其他特殊情况时及时进行。

9.4检测

a)检测方法应正确可靠、数据准确;

b)检测结果应做好记录和统计分析;

c)检测计划应符合季节性要求。

9.5异常情况

出现下列异常情况时,应进行处理。

a)接地线断开或与接地极接触不良;

b)接地体外露或破坏严重;

c)接地装置特性参数异常或不合格。

7

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AA

附录A

(规范性附录)

石墨基柔性接地体的热稳定计算

A.1石墨基柔性接地体分为无金属型石墨基柔性接地体和金属复合型石墨基柔性接地体。

A.2热稳定系数计算公式

热稳定系数计算公式见A.1。

TCAPK0Tm

C10ln............................................................(A.1)

rrK0T

式中:C——石墨基柔性接地极材料的热稳定系数;

Tm——材料的最大允许温度,℃;

Ta——环境温度,℃,一般取40℃;

Tr——材料物理常数的参考温度,℃;

αr——温度为参考温度Tr时的电阻率温度系数,1/℃;

α0——温度为0℃时的电阻率温度系数,1/℃;

ρr——温度为参考温度Tr时接地导体的电阻率,μΩ∙cm;

K0——1/α0或(1/αr)-Tr,℃;

TCAP——单位体积热容量,J/cm³∙℃。

A.3热稳定系数计算示例

A.3.1带状无金属型石墨基柔性接地体热稳定系数计算

式中参数如下:

Tm=450℃

Ta=40℃;

Tr=20℃;

αr=-0.00108/℃;

α0=-0.00114/℃;

ρr=3000μΩ∙cm;

K0=-877℃

TCAP=1.59J/cm³℃。

参数代入公式,计算结果如下:

TCAPK0Tm1.59877450

C10ln10ln5.75

rrK0T0.00108300087740

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A.3.2缆状无金属型石墨基柔性接地极热稳定系数计算

式中参数如下

Tm=450℃

Ta=40℃;

Tr=20℃;

αr=-0.00108/℃;

α0=-0.00114/℃;

ρr=5000μΩ∙cm;

K0=-877℃

TCAP=0.978J/cm³℃。

参数代入公式,计算结果如下:

TCAPK0Tm0.978877450

C10ln10ln3.49

rrK0T0.00108300087740

A.3.3金属复合型石墨基柔性接地极

对于复合型石墨基柔性接地极,首先要进行接地极的材料组成结构分析,一般复合型石墨基柔性接

地极都是由金属导体材料和石墨基柔性导体材料两种材料按照一定的比例和排列分布方式组成的,组成

复合接地极的两种材料具有不同的电阻率、热容系数和不同的最高允许温度,因此在进行热稳定计算时

要考虑两种材料的各自的电流情况并分别进行发热和温升的计算。

A.3.3.1根据复合型石墨基柔性接地极中石墨基柔性导体材料和金属导体材料各自每米长度的电阻,

计算两种材料各自的电流分量。见式A.2、A.3、A.4、A.5。

R

I2I

1j

R1R2.........................................................................(A.2)

R1

I2Ij.........................................................................(A.3)

R1R2

1

R1...............................................................................(A.4)

S1

2

R2...............................................................................(A.5)

S2

式中:I1——石墨基柔性导体材料的电流分量,A;

I2——金属导体材料的电流分量,A;

R1——石墨基柔性导体材料每米长度的工频电阻,Ω;

R2——金属导体材料每米长度的工频电阻,Ω;

Ij——复合型石墨基柔性接地材料的总电流,A;

ρ1——石墨基柔性导体材料的电阻率,Ω•m;

ρ2——金属导体材料的电阻率,Ω•m;

9

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S1——石墨基柔性导体材料的横截面积,㎡;

S2——金属导体材料的横截面积,㎡。

A.3.3.2根据以上计算的两种材料各自的电流分量,分别进行热稳定校验。

I1

S1te............................................................................(A.6)

C1

I2

S2te............................................................................(A.7)

C2

式中:S1——石墨基柔性导体材料的有效横截面积,㎡;

S2——金属导体材料的有效横截面积,㎡;

C1——石墨基柔性导体材料的热稳定系数;

C2——金属导体材料的热稳定系数,常见金属材料的热稳定系数可参照DL/T1342-2014附录

E给出的值;

te——接地故障电流的等效持续时间,s,可根据公式A.8进行计算,一般可取0.5s。

(A.8)

tetmtft0.........................................................................

式中:tm——主保护动作时间,s;

tf——断路器失灵保护动作时间,s;

t0——断路器开断时间,s。

A.3.3.3热稳定校验示例;

A.3.3.3.1对以下情况的复合型石墨基柔性接地极进行结构分析,参数如下:

a)接地极:线状Φ28铜复合型石墨基柔性接地极。

b)石墨基柔性导体材料的有效横截面积为S1=603mm²,每米长度电阻为R1=0.0830(Ω)。

c)铜导体材料的有效横截面积为S2=12mm²,每米长度电阻为R2=0.0003(Ω)。

d)发生接地故障时流过石墨基柔性接地极的最大电流为5400A。

A.3.3.3.2电流分量计算

R2

I1Ij=20(A)

R1R2

R1

I2Ij=5380(A)

R1R2

A.3.3.3.3分别进行热稳定校验

10

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I1202,考虑在运行环境中因各种因素造成的接地极每年最大

S1te0.54.05(mm)

C13.49

0.1%失重,按50年设计寿命,石墨基柔性接地装置接地极的最小截面积不应小于4.05×(1+50×0.1%)

=4.25(mm²)。S1=603≥4.25,条件成立,满足要求;

I253802考虑在运行环境中因各种因素造成的接地极每年最大

S2te0.515.3(mm)

C23.49

0.1%失重,按50年设计寿命,石墨基柔性接地装置接地极的最小截面积不应小于15.3×(1+50×0.1%)

=16.07(mm²)。S2=12<16.07,条件不成立,不满足要求。

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BB

附录B

(规范性附录)

石墨基柔性接地极接地电阻的计算

B.1GB/T50065附录A接地体工频接地电阻的计算是基于土壤的电磁场理论建立的模型推导出的公

式,适合所有不同材质的接地体。但是实际应用中,接地电阻的测量值往往要比计算值大很多,这是因

为接地电阻的复杂性造成的,所有接地装置的接地电阻都是由接地引下线电阻R1,接地体本体电阻R2,

接地体与土壤之间的接触电阻R3以及接地体周围土壤的散流电阻R4四部分组成,GB/T50065附录A里

面给出的计算公式只是计算了接地体周围土壤的散流电阻R4,所以其计算结果偏小。

B.2接地引下线电阻R1和接地引下线的材质、横截面积、长度有关,其计算如式B.1:

(B.1)

R11L1...............................................................................

式中:R1——接地引下线电阻,Ω;

λ1——接地引下线的线电阻率,Ω/m;

L1——接地引线长度,m。

B.3接地体本体电阻R2和接地体的线电阻率、长度、埋深、接地装置的形式以及土壤电阻率有关,其

对接地电阻的影响不是接地体本体电阻简单的线性叠加关系。根据cdegs仿真计算结果,在土壤电阻率

为5000Ω·m,埋深分别为0.3m和0.8m的正方形围框+放射型接地装置中,总长度为L=500m,线电阻率

为λ=0.15Ω/m(市场上石墨基柔性接地体的线电阻率最大值)石墨基柔性接地体的接地电阻的分别比

铜接地体的高约4.81%和5.13%,因此,在接地装置的接地电阻计算中,可以采用GB/T50065-2011公

式A.0.2进行计算,接地体的本体电阻对总接地电阻的影响一般小于5%。

B.4接地体与土壤之间的接触电阻R3与接地体和土壤的接触面积比、土壤颗粒大小、接地体截面大小

及形状、长度等有关。其计算如式B.4:

rd

R3ln.....................................................................(B.2)

32Lr

式中:R3——接地体与土壤的接触电阻,Ω;

ρ3——等效的接触层电阻率,Ω∙m,可由式B.3计算;

L——接地体长度,m;

r——接地体的等效半径,m;

d——等效的接触层厚度,m。

................................................................................(B.3)

3s

式中:ρ——土壤电阻率,Ω∙m;

s——接触面积比,接地体与土壤理想接触时s=1。

将式B.2与B.3进行合成,可得

12

T/CECXXX—XXXX

rd

Rln....................................................................(B.4)

32sLr

B.5土壤的散流电阻R4的计算可参照GB/T50065-2011公式A.0.2。

B.6接地体的本体电阻和土壤的散流电阻目前都可以定量地去分析,但是对于接地体与土壤之间的接

触电阻,由于实际的情况太复杂,虽然已经有计算公式,但是公式中的两个参数(d、s)很难确定,所

以还不能进行准确计算。对于接地体总长不超过500米的接地装置,接触电阻的影响还是比较大,因此

在进行设计时通常考虑一个比较大的裕度,以满足被保护装置对接地电阻的需要。通常金属接地材料要

在土壤散流电阻的基础上考虑50%以上的裕度,而石墨基柔性接地体由于其和土壤的亲和性能好,只需

考虑20%的裕度就行。

B.7石墨基柔性接接地装置设计示例:

B.7.1情况概述:某110kV线路39#杆塔,设计要求接地电阻的接地电阻R≤15Ω,经现场测量土壤电阻

率为ρ0=942Ω•m(温纳4极法,如表B.1),测量前3天内无降雨,季节系数取φ=1.5,土壤电阻率的计算

值ρ=ρ0φ=942×1.5=1413(Ω·m)。根据现场的土壤开挖结果来看,这一地区属于高山地形,表层属

于花岗岩风化土壤,胶结物质含量低,通透性良好,但保水、保肥能力较差,厚度大约为500mm左右;

以下为花岗岩层,质地坚硬难以开挖。

表B.1土壤电阻率测量记录

序号1234567891011

电极间距a(m)510152025303540455055

R(Ω)2015108.57.77.65.243.52.11.7

ρ计算值(Ω·m)6149219211044118214001117982967645574

ρ平均值(Ω·m)942

B.7.2根据现场勘察的结果来看,接地体的埋设深度应为500mm左右,但是这一地区的土壤透气性特别

好,土壤的氧含量较高,在这个深度范围内的金属接地体非常容易腐蚀,宜采用石墨基柔性接地装置。

因设计要求接地电阻R≤15Ω,根据铁塔的实际根开、和现场勘测结果,初步拟定接地装置的形式

如图B.1,水平接地体采用宽度为40mm石墨基柔性接地体,线电阻率为λ≤0.15Ω/m,总长度为496m,埋

深500mm。引下线采用40×5的铠装式石墨基柔性接地引下线,线电阻率为λ1≤0.03Ω/m,长度2.5m。

13

T/CECXXX—XXXX

图B.1杆塔接地装置设计平面图

B.7.3根据以上拟定方案,计算接地装置的接地电阻。

B.7.3.1接地引下线电阻R1:

R1=λ1L1=0.03×2.5=0.075(Ω)

B.7.3.2接地体本体电阻R2土壤的散流电阻R4:

土壤的散流电阻R4:

L2

R4RhlnA

2Lhd

将参数值代入计算公式,计算可得R4=10.28(Ω)

接地体本体电阻最大值为:

R2=10.28×5%=0.514(Ω)

B.7.3.3不考虑接地体与土壤的接触电阻时的接地电阻:

R=R1+R2+R4=0.075+0.514+10.28=10.869(Ω)比要求值约小4Ω。

B.7.3.4进行施工验证:

根据以上的设计方案进行施工,施工完毕后,进行接地电阻测量,测量方法参照DL/T887,电流极d

GC=180m、电压极dGP=100m,测量接地电阻值为

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