《石墨基柔性接地裝置使用導(dǎo)則》

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T/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXX—201X

石墨基柔性接地裝置使用導(dǎo)則

Guidelinesfortheuseofgraphite-basedflexiblegroundingdevices

（征求意見稿）

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實(shí)施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/CECXXX—XXXX

目??次

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

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

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

5石墨基柔性接地裝置的選用原則.......................................................2

6石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)...........................................................3

7石墨基柔性接地裝置的施工...........................................................4

8石墨基柔性接地裝置的工程交接驗(yàn)收...................................................6

9石墨基柔性接地裝置的運(yùn)行與維護(hù).....................................................7

附錄A（規(guī)范性附錄）石墨基柔性接地體的熱穩(wěn)定計(jì)算.....................................8

附錄B（規(guī)范性附錄）石墨基柔性接地極接地電阻的計(jì)算..................................12

附錄C（資料性附錄）石墨基柔性接地體連接處過渡電阻的測量............................15

附錄D（資料性附錄）石墨基柔性接地裝置電氣性能完整性直流電阻最大值計(jì)算..............16

I

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石墨基柔性接地裝置使用導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石墨基柔性接地裝置的選用原則、設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收、運(yùn)行與維護(hù)等內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于電力輸電線路桿塔、獨(dú)立避雷針、配電網(wǎng)等接地工程，移動(dòng)通訊基站、石油化工、工

業(yè)及民用建筑等接地工程均可參考執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2900.1電工術(shù)語基本術(shù)語

GB/T3048.4電線電纜電性能試驗(yàn)方法第4部分:導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T17949.1接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地電阻和地面電位測量導(dǎo)則第1部分常規(guī)測量

GB50057建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T50065-2011交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB50650石油化工裝置防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50689通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范

DL/T475接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則

DL/T596電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

DL/T741架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程

DL/T887桿塔工頻接地電阻測量

DL/T1342電氣接地工程用材料及連接件

DL/T1554接地網(wǎng)土壤腐蝕性評價(jià)導(dǎo)則

DL/TXXXX輸電線路桿塔石墨基柔性接地體技術(shù)條件

3術(shù)語和定義

GB/T2900.1、GB/T50065、DL/T1554和DL/T1554確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1柔性石墨線Flexiblegraphiteline

一種主要由膨脹石墨（固定碳含量≥95%）、增強(qiáng)材料和粘合劑等制成的導(dǎo)電線。

3.2石墨基柔性接地體Graphitebasedflexibleearthelectrode

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埋入土壤或特定的導(dǎo)電介質(zhì)（如混凝土或焦炭）中與大地有電接觸的以柔性石墨線為基材編織制成

的纜狀、帶狀等形狀的新型接地材料。包括無金屬型石墨基柔性接地體和金屬復(fù)合型石墨基柔性接地體。

注：參考GB/T50065-2011，定義2.0.6。

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

由柔性石墨線為基材編織材料及輔助材料制成的接地引下線。

3.4鎧裝式柔性石墨接地引下線Armoredflexiblegraphitegroundingdownconductor

外層帶有金屬編織的防外破鎧裝，鎧裝外部包覆黑黃相間的防老化抗紫外線防護(hù)層的石墨基柔性接

地引下線。

3.5石墨基柔性接地裝置Graphiteflexibleearthdevice

由接地引下線和石墨基柔性接地體組成的接地裝置。

3.6石墨基柔性接地體的失重GraphitebasedflexibleearthelectrodeLossweight

由于物理的和化學(xué)的不同作用因素而造成的石墨基柔性接地體的質(zhì)量損失。

3.7輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置接地電阻的測量不均勻度Measurementnonuniformityof

groundresistanceofgraphitebaseflexibleearthingdevicefortransmissionlinetower

由于地質(zhì)條件和測量的原因造成的同一輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置的各個(gè)引下線處測量的

接地電阻值的差異程度。

4一般要求

4.1石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)使用年限，應(yīng)不小于地面工程的設(shè)計(jì)使用年限。

4.2石墨基柔性接地裝置應(yīng)滿足GB6566和GB15618的要求。

石墨基柔性接地材料所含有對土壤環(huán)境產(chǎn)生污染以及對人體有害的物質(zhì)成分符合以下要求：

a）應(yīng)滿足GB6566的要求。放射性核素限量符合：內(nèi)照射指數(shù)Im≤1.0；外照射指數(shù)Ir≤1.0。

b）應(yīng)滿足GB15618的要求。重金屬元素限量符合：含汞≤1.0mg/kg,鉻≤250mg/kg，鉛≤350mg/kg，

砷≤20mg/kg。

4.3石墨基柔性接地裝置應(yīng)依據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況可能出現(xiàn)的最大接地故障短路電流和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行熱穩(wěn)

定校驗(yàn)。具體方法見附錄A。

4.4石墨基柔性接地體截面選取應(yīng)考慮長期運(yùn)行環(huán)境中的失重因素。

4.5石墨基柔性接地體的連接接頭應(yīng)符合DL/T1342的規(guī)定。

4.6石墨基柔性接地體其他相關(guān)技術(shù)要求應(yīng)符合DL/TXXXX的規(guī)定。

5石墨基柔性接地裝置的選用原則

5.1石墨基柔性接地裝置可適應(yīng)DL/T1554定義的微、弱、中和強(qiáng)的各種不同腐蝕性等級的土壤環(huán)境。

2

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5.2石墨基柔性接地體工頻耐受電流的選擇應(yīng)根據(jù)接地故障時(shí)流入接地體的短路電流確定。

5.3下列使用環(huán)境中的接地裝置宜選用石墨基柔性接地裝置：

a)土壤腐蝕性等級為中和強(qiáng)土壤環(huán)境中的獨(dú)立避雷針、架空輸電線路桿塔接地和配電網(wǎng)接地。

b)施工地點(diǎn)位于多石山地，接地施工面積受限、開挖困難的地區(qū)，以及交通運(yùn)輸不方便的地區(qū)的

架空輸電線路桿塔接地和配電網(wǎng)接地。

c)土壤電阻率較高，需采用外引接地降低接地電阻方式但金屬接地體有效散流長度不能滿足的架

空輸電線路桿塔接地和配電網(wǎng)接地。

d)金屬接地體遭受外力破壞嚴(yán)重的地區(qū)的架空輸電線路桿塔接地和配電網(wǎng)接地。

e)潮濕環(huán)境下電纜隧道接地。

5.4石墨基柔性接地體，如石墨基柔性降阻模塊、石墨基柔性降阻布等，可作為末端接地體或輔助降

阻材料與金屬接地體配合使用。

5.5在流動(dòng)液體直接沖刷的環(huán)境中，不應(yīng)選用石墨基柔性接地裝置。

6石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)

6.1一般原則

6.1.1石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)接地設(shè)計(jì)的規(guī)定，應(yīng)能滿足被保護(hù)

設(shè)備、構(gòu)筑物等對接地的要求，接地電阻的計(jì)算見附錄B。

6.1.2設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)工程地點(diǎn)的地形地貌、土壤腐蝕性等級和土壤電阻率分層情況，以及被保護(hù)設(shè)

備、構(gòu)筑物等對接地裝置的要求，確定石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)方案。

6.1.3石墨基柔性接地裝置中水平接地體的間距不宜小于5m，垂直接地體的間距不宜小于其長度的2

倍。

6.2石墨基柔性接地體的規(guī)格選用

6.2.1石墨基柔性接地體應(yīng)滿足最大雷電流耐受試驗(yàn)的要求，應(yīng)滿足接地故障時(shí)最大工頻短路電流下

的熱穩(wěn)定要求，并應(yīng)考慮在運(yùn)行環(huán)境中因各種因素造成的接地體每年最大0.1%的失重因素。

6.2.2石墨基柔性接地引下線的截面積不應(yīng)小于石墨基柔性接地體的截面積。

6.2.3石墨基柔性接地體熱穩(wěn)定系數(shù)取值見附錄A。

6.3架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)

6.3.1架空線路桿塔石墨基柔性接地裝置的接地電阻應(yīng)符合GB/T50065的規(guī)定。

6.3.2高山和遠(yuǎn)離人員活動(dòng)地點(diǎn)的輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置，可設(shè)計(jì)為放射形的形狀，放射

形石墨基柔性接地體每根的最大長度應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1放射形石墨基柔性接地體每根的最大長度

土壤電阻率（Ω?m）ρ≤500500<ρ≤10001000<ρ≤20002000<ρ≤5000

最大長度（m）406080100

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6.3.3居民區(qū)和水田中的輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置，應(yīng)沿桿塔基礎(chǔ)敷設(shè)成閉合環(huán)形，且外緣

轉(zhuǎn)角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于3米；可沿環(huán)形接地網(wǎng)邊緣等間距布置垂直接地極。

6.4配電網(wǎng)石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)

6.4.1配電臺區(qū)電氣裝置用石墨基柔性接地裝置的接地電阻值應(yīng)符合GB/T50065中6.1的規(guī)定。

6.4.2配電臺區(qū)變壓器石墨基柔性接地裝置外緣應(yīng)為閉合環(huán)形，且外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半

徑不宜小于3米；且應(yīng)沿環(huán)形接地網(wǎng)邊緣等間距布置垂直接地極。

6.4.3配電網(wǎng)架空線路桿塔石墨基柔性接地裝置接地電阻和布置應(yīng)符合GB/T50065中5.1的規(guī)定。

6.5獨(dú)立避雷針石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50057的規(guī)定。

6.6通信局（站）石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50689的規(guī)定。

6.7工業(yè)及民用建筑、石油化工企業(yè)及加油站石墨基柔性接地裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50057和GB50650

的規(guī)定。

7石墨基柔性接地裝置的施工

7.1石墨基柔性接地裝置的施工，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合GB50169的規(guī)定。

7.2施工準(zhǔn)備

7.2.1施工前應(yīng)認(rèn)真研讀設(shè)計(jì)圖紙，勘查現(xiàn)場，確定施工方案。

7.2.2施工前應(yīng)準(zhǔn)備好施工工器具和施工輔料。

7.3接地溝的開挖

7.3.1接地溝宜選擇在等高線上開挖，避免沿水流沖刷方向開挖，開挖的長度和深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

7.3.2應(yīng)在實(shí)土內(nèi)開挖接地溝。

7.3.3在接地溝開挖的過程中，如遇較大的石塊、樹木等障礙，可以繞行開挖，但應(yīng)保證接地溝總長

度不變。

7.3.4凍土地區(qū)施工應(yīng)符合GB/T50065的規(guī)定。

7.3.5接地溝開挖完工并驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下道工序。

7.4石墨基柔性接地裝置的敷設(shè)

7.4.1石墨基柔性接地體應(yīng)平直敷設(shè)于接地溝底部中間位置，敷設(shè)時(shí)應(yīng)防止接地體連續(xù)扭轉(zhuǎn)和尖銳物

碾壓。

7.4.2石墨基柔性接地體應(yīng)合理布線，盡量減少接頭數(shù)量。

7.4.3在沙漠地帶或地表土壤流失嚴(yán)重的地區(qū)，可采用地樁將石墨基柔性接地體固定在接地溝底部。

7.4.4石墨基柔性接地引下線應(yīng)采取防外破保護(hù)措施，如采用鎧裝式柔性石墨接地引下線。

7.5石墨基柔性接地裝置的連接

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7.5.1石墨基柔性接地裝置的連接宜采用壓接方式進(jìn)行，包括石墨基柔性接地體之間壓接、石墨基柔

性接地體與金屬材料之間壓接和石墨基柔性接地引下線與石墨基柔性接地體之間壓接。

7.5.2石墨基柔性接地體之間的連接

7.5.2.1石墨基柔性接地體之間壓接時(shí)，壓接長度不應(yīng)低于接地體寬度的3倍（或直徑的6倍）。連

接處兩端宜留半徑不小于300mm半圓型的伸縮裕量。

7.5.2.2石墨基柔性接地體之間的連接處應(yīng)能承受不小于1.2kN的軸（縱）向拉力。

7.5.2.3石墨基柔性接地體之間連接處的過渡電阻，應(yīng)不大于同等長度單根接地體本體電阻的1.2倍，

測量方法參見附錄C。

7.5.3石墨基柔性接地引下線和石墨基柔性接地體的連接

7.5.3.1石墨基柔性接地引下線連接端子與構(gòu)筑物之間宜采用機(jī)械連接，引下線應(yīng)沿構(gòu)筑物和構(gòu)筑物

基礎(chǔ)平直敷設(shè)并采用固定件將其固定。

7.5.3.2固定件宜在結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)埋安裝，若無預(yù)埋可采用膨脹螺栓安裝固定件。

7.5.3.3柱上式變壓器的接地引下線應(yīng)緊貼水泥桿垂直敷設(shè)，每間隔500mm用不銹鋼扎帶將其固定。

7.5.3.4石墨基柔性接地引下線與石墨基柔性接地體之間的連接宜采用壓接方式，搭接長度不小于石

墨基柔性接地體寬度的3倍（或直徑的6倍）。連接處的過渡電阻應(yīng)不大于同等長度單根接地體本體電

阻的1.2倍，測量方法參見附錄C。

7.5.3.5采用非金屬材料連接件時(shí)，連接件應(yīng)水平放置，并在兩側(cè)做半徑300mm的弧型的長度預(yù)留（如

圖1所示）。

圖1鎧裝式石墨基柔性接地引下線與石墨基柔性接地體連接示意圖

7.5.4石墨基柔性接地體與金屬材料連接時(shí)，石墨基柔性接地體宜采用金屬接線端子進(jìn)行過渡連接。

地下連接應(yīng)采用電弧焊和放熱焊接方式，連接處應(yīng)進(jìn)行防腐處理，連接接頭應(yīng)符合DL/T1342的規(guī)定。

地上連接可采用螺栓進(jìn)行連接。

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7.6石墨基柔性接地裝置的回填

7.6.1回填土內(nèi)不應(yīng)夾有石塊、塑料和建筑垃圾,且在回填時(shí)應(yīng)將土壤分層夯實(shí)，上部應(yīng)設(shè)100mm～

300mm高度的防沉層。干燥土壤宜灑水壓實(shí)。

7.6.2山區(qū)石質(zhì)地段或電阻率較高的土質(zhì)區(qū)段的接地溝槽中敷設(shè)石墨基柔性接地體，應(yīng)先回填不小于

100mm厚的素土墊層，敷設(shè)后再用不含石塊、建筑垃圾及塑料等雜物的土壤分層夯實(shí)回填。

7.6.3為防止雨水沖刷造成接地體外露，在水土流失嚴(yán)重地區(qū)可在回填后地表進(jìn)行固化保護(hù)。

8石墨基柔性接地裝置的工程交接驗(yàn)收

8.1石墨基柔性接地裝置的工程交接驗(yàn)收，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合GB50169的規(guī)定。

8.2驗(yàn)收材料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)接地裝置的設(shè)計(jì)資料；

b)實(shí)際施工圖紙、施工材料清單；

c)變更設(shè)計(jì)或施工的證明文件；

d)施工及安裝技術(shù)記錄，包括地下隱蔽工程的中間檢查、中間驗(yàn)收記錄等；

e)石墨基柔性接地體的出廠試驗(yàn)報(bào)告；

f)石墨基接地裝置的交接試驗(yàn)報(bào)告。

8.3應(yīng)按下列要求進(jìn)行中間驗(yàn)收：

a)驗(yàn)收人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求和技術(shù)規(guī)范開展現(xiàn)場的中間驗(yàn)收；

b)驗(yàn)收檢查的內(nèi)容包括：接地材料技術(shù)資料、接地體外觀和數(shù)量、接地裝置的敷設(shè)、接地體間的

連接、接地體和接地引下線的連接、接地體的防腐措施、接地電阻值及其它參數(shù)的檢測。各項(xiàng)

內(nèi)容均應(yīng)滿足相應(yīng)技術(shù)規(guī)范的要求；

c)驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)的問題必須限時(shí)整改，存在較多問題或重大問題的，整改完畢應(yīng)重新組織驗(yàn)收。

8.4石墨基柔性接地裝置交接驗(yàn)收應(yīng)符合下列規(guī)定：

8.4.1整個(gè)接地網(wǎng)外露部分的連接應(yīng)可靠，接地線規(guī)格應(yīng)正確，鎧裝式柔性石墨接地引下線應(yīng)固定牢

靠，防護(hù)層應(yīng)完好；金屬接地引下線防腐層應(yīng)完好。

8.4.2不同電流注入點(diǎn)測試時(shí)，接地電阻測量最大值應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，接地電阻測量值的不均勻度應(yīng)

小于20%，接地電阻的測量方法見GB/T17949.1或DL/T887，接地電阻測量值的不均勻度按式1進(jìn)行

計(jì)算。

RR

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

R

式中：A——接地電阻測量值的不均勻度；

Rmax——不同注入點(diǎn)時(shí)接地電阻測量最大值，Ω；

Rmin——不同注入點(diǎn)時(shí)接地電阻測量最小值，Ω；

R——所有接地引下線的測量接地電阻的平均值，Ω。

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8.4.3電氣性能完整性測量方法參見DL/T475,對于輸電線路桿塔石墨基接地裝置的所有的接地引下

線都要進(jìn)行相互測量，以檢驗(yàn)各個(gè)接地引下線是否連接完好，其直流電阻的測量值應(yīng)不大于附錄D中公

式D.1的計(jì)算值。

9石墨基柔性接地裝置的運(yùn)行與維護(hù)

9.1石墨基柔性接地裝置的運(yùn)行與維護(hù)應(yīng)符合DL/596和DL/T741以及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

9.2運(yùn)維管理

9.2.1運(yùn)維單位應(yīng)建立并保存接地裝置的有關(guān)資料，并保持其完整、準(zhǔn)確。

9.2.2運(yùn)維單位應(yīng)根據(jù)接地裝置狀況開展運(yùn)行維護(hù)工作，制定巡視、檢測及檢修管理制度。

9.3運(yùn)行巡視

a)例行巡視：例行巡視周期由運(yùn)維單位根據(jù)本單位實(shí)際情況確定，不少于1年1次；

b)故障巡視：查找故障點(diǎn)，查明故障原因及故障情況。故障巡視宜在故障后立即進(jìn)行；

c)特殊巡視：在氣候條件劇烈變化、自然災(zāi)害、外力影響、異常運(yùn)行和其他特殊情況時(shí)及時(shí)進(jìn)行。

9.4檢測

a)檢測方法應(yīng)正確可靠、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；

b)檢測結(jié)果應(yīng)做好記錄和統(tǒng)計(jì)分析；

c)檢測計(jì)劃應(yīng)符合季節(jié)性要求。

9.5異常情況

出現(xiàn)下列異常情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。

a)接地線斷開或與接地極接觸不良；

b)接地體外露或破壞嚴(yán)重；

c)接地裝置特性參數(shù)異?；虿缓细瘛?/p>

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AA

附錄A

（規(guī)范性附錄）

石墨基柔性接地體的熱穩(wěn)定計(jì)算

A.1石墨基柔性接地體分為無金屬型石墨基柔性接地體和金屬復(fù)合型石墨基柔性接地體。

A.2熱穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式

熱穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式見A.1。

TCAPK0Tm

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

rrK0T

式中：C——石墨基柔性接地極材料的熱穩(wěn)定系數(shù)；

Tm——材料的最大允許溫度，℃；

Ta——環(huán)境溫度，℃，一般取40℃；

Tr——材料物理常數(shù)的參考溫度，℃；

αr——溫度為參考溫度Tr時(shí)的電阻率溫度系數(shù)，1/℃；

α0——溫度為0℃時(shí)的電阻率溫度系數(shù)，1/℃；

ρr——溫度為參考溫度Tr時(shí)接地導(dǎo)體的電阻率，μΩ?cm；

K0——1/α0或（1/αr）-Tr，℃；

TCAP——單位體積熱容量，J/cm3?℃。

A.3熱穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算示例

A.3.1帶狀無金屬型石墨基柔性接地體熱穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算

式中參數(shù)如下：

Tm=450℃

Ta=40℃；

Tr=20℃；

αr=-0.00108/℃；

α0=-0.00114/℃；

ρr=3000μΩ?cm；

K0=-877℃

TCAP=1.59J/cm3℃。

參數(shù)代入公式，計(jì)算結(jié)果如下：

TCAPK0Tm1.59877450

C10ln10ln5.75

rrK0T0.00108300087740

8

T/CECXXX—XXXX

A.3.2纜狀無金屬型石墨基柔性接地極熱穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算

式中參數(shù)如下

Tm=450℃

Ta=40℃；

Tr=20℃；

αr=-0.00108/℃；

α0=-0.00114/℃；

ρr=5000μΩ?cm；

K0=-877℃

TCAP=0.978J/cm3℃。

參數(shù)代入公式，計(jì)算結(jié)果如下：

TCAPK0Tm0.978877450

C10ln10ln3.49

rrK0T0.00108300087740

A.3.3金屬復(fù)合型石墨基柔性接地極

對于復(fù)合型石墨基柔性接地極，首先要進(jìn)行接地極的材料組成結(jié)構(gòu)分析，一般復(fù)合型石墨基柔性接

地極都是由金屬導(dǎo)體材料和石墨基柔性導(dǎo)體材料兩種材料按照一定的比例和排列分布方式組成的，組成

復(fù)合接地極的兩種材料具有不同的電阻率、熱容系數(shù)和不同的最高允許溫度，因此在進(jìn)行熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)

要考慮兩種材料的各自的電流情況并分別進(jìn)行發(fā)熱和溫升的計(jì)算。

A.3.3.1根據(jù)復(fù)合型石墨基柔性接地極中石墨基柔性導(dǎo)體材料和金屬導(dǎo)體材料各自每米長度的電阻，

計(jì)算兩種材料各自的電流分量。見式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——石墨基柔性導(dǎo)體材料的電流分量，A；

I2——金屬導(dǎo)體材料的電流分量，A；

R1——石墨基柔性導(dǎo)體材料每米長度的工頻電阻，Ω；

R2——金屬導(dǎo)體材料每米長度的工頻電阻，Ω；

Ij——復(fù)合型石墨基柔性接地材料的總電流，A；

ρ1——石墨基柔性導(dǎo)體材料的電阻率，Ω?m；

ρ2——金屬導(dǎo)體材料的電阻率，Ω?m；

9

T/CECXXX—XXXX

S1——石墨基柔性導(dǎo)體材料的橫截面積，㎡；

S2——金屬導(dǎo)體材料的橫截面積，㎡。

A.3.3.2根據(jù)以上計(jì)算的兩種材料各自的電流分量，分別進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

I1

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

C1

I2

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

C2

式中：S1——石墨基柔性導(dǎo)體材料的有效橫截面積，㎡；

S2——金屬導(dǎo)體材料的有效橫截面積，㎡；

C1——石墨基柔性導(dǎo)體材料的熱穩(wěn)定系數(shù)；

C2——金屬導(dǎo)體材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，常見金屬材料的熱穩(wěn)定系數(shù)可參照DL/T1342-2014附錄

E給出的值；

te——接地故障電流的等效持續(xù)時(shí)間，s，可根據(jù)公式A.8進(jìn)行計(jì)算，一般可取0.5s。

(A.8)

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

式中：tm——主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，s；

tf——斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，s；

t0——斷路器開斷時(shí)間，s。

A.3.3.3熱穩(wěn)定校驗(yàn)示例;

A.3.3.3.1對以下情況的復(fù)合型石墨基柔性接地極進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，參數(shù)如下：

a)接地極：線狀Φ28銅復(fù)合型石墨基柔性接地極。

b)石墨基柔性導(dǎo)體材料的有效橫截面積為S1=603mm2,每米長度電阻為R1=0.0830（Ω）。

c)銅導(dǎo)體材料的有效橫截面積為S2=12mm2，每米長度電阻為R2=0.0003（Ω）。

d)發(fā)生接地故障時(shí)流過石墨基柔性接地極的最大電流為5400A。

A.3.3.3.2電流分量計(jì)算

R2

I1Ij=20（A）

R1R2

R1

I2Ij=5380（A）

R1R2

A.3.3.3.3分別進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)

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T/CECXXX—XXXX

I1202，考慮在運(yùn)行環(huán)境中因各種因素造成的接地極每年最大

S1te0.54.05(mm)

C13.49

0.1%失重，按50年設(shè)計(jì)壽命，石墨基柔性接地裝置接地極的最小截面積不應(yīng)小于4.05×（1+50×0.1%）

=4.25（mm2）。S1=603≥4.25，條件成立，滿足要求；

I253802考慮在運(yùn)行環(huán)境中因各種因素造成的接地極每年最大

S2te0.515.3(mm)

C23.49

0.1%失重，按50年設(shè)計(jì)壽命，石墨基柔性接地裝置接地極的最小截面積不應(yīng)小于15.3×（1+50×0.1%）

=16.07（mm2）。S2=12＜16.07，條件不成立，不滿足要求。

11

T/CECXXX—XXXX

BB

附錄B

（規(guī)范性附錄）

石墨基柔性接地極接地電阻的計(jì)算

B.1GB/T50065附錄A接地體工頻接地電阻的計(jì)算是基于土壤的電磁場理論建立的模型推導(dǎo)出的公

式，適合所有不同材質(zhì)的接地體。但是實(shí)際應(yīng)用中，接地電阻的測量值往往要比計(jì)算值大很多，這是因

為接地電阻的復(fù)雜性造成的，所有接地裝置的接地電阻都是由接地引下線電阻R1，接地體本體電阻R2，

接地體與土壤之間的接觸電阻R3以及接地體周圍土壤的散流電阻R4四部分組成，GB/T50065附錄A里

面給出的計(jì)算公式只是計(jì)算了接地體周圍土壤的散流電阻R4，所以其計(jì)算結(jié)果偏小。

B.2接地引下線電阻R1和接地引下線的材質(zhì)、橫截面積、長度有關(guān)，其計(jì)算如式B.1:

(B.1)

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

式中：R1——接地引下線電阻，Ω；

λ1——接地引下線的線電阻率，Ω/m；

L1——接地引線長度，m。

B.3接地體本體電阻R2和接地體的線電阻率、長度、埋深、接地裝置的形式以及土壤電阻率有關(guān)，其

對接地電阻的影響不是接地體本體電阻簡單的線性疊加關(guān)系。根據(jù)cdegs仿真計(jì)算結(jié)果，在土壤電阻率

為5000Ω·m，埋深分別為0.3m和0.8m的正方形圍框+放射型接地裝置中，總長度為L=500m，線電阻率

為λ=0.15Ω/m（市場上石墨基柔性接地體的線電阻率最大值）石墨基柔性接地體的接地電阻的分別比

銅接地體的高約4.81%和5.13%，因此，在接地裝置的接地電阻計(jì)算中，可以采用GB/T50065-2011公

式A.0.2進(jìn)行計(jì)算，接地體的本體電阻對總接地電阻的影響一般小于5%。

B.4接地體與土壤之間的接觸電阻R3與接地體和土壤的接觸面積比、土壤顆粒大小、接地體截面大小

及形狀、長度等有關(guān)。其計(jì)算如式B.4：

rd

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

32Lr

式中：R3——接地體與土壤的接觸電阻，Ω；

ρ3——等效的接觸層電阻率，Ω?m，可由式B.3計(jì)算；

L——接地體長度，m；

r——接地體的等效半徑，m；

d——等效的接觸層厚度，m。

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

3s

式中：ρ——土壤電阻率，Ω?m；

s——接觸面積比，接地體與土壤理想接觸時(shí)s=1。

將式B.2與B.3進(jìn)行合成，可得

12

T/CECXXX—XXXX

rd

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

32sLr

B.5土壤的散流電阻R4的計(jì)算可參照GB/T50065-2011公式A.0.2。

B.6接地體的本體電阻和土壤的散流電阻目前都可以定量地去分析，但是對于接地體與土壤之間的接

觸電阻，由于實(shí)際的情況太復(fù)雜，雖然已經(jīng)有計(jì)算公式，但是公式中的兩個(gè)參數(shù)（d、s）很難確定，所

以還不能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。對于接地體總長不超過500米的接地裝置，接觸電阻的影響還是比較大，因此

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)通?？紤]一個(gè)比較大的裕度，以滿足被保護(hù)裝置對接地電阻的需要。通常金屬接地材料要

在土壤散流電阻的基礎(chǔ)上考慮50%以上的裕度，而石墨基柔性接地體由于其和土壤的親和性能好，只需

考慮20%的裕度就行。

B.7石墨基柔性接接地裝置設(shè)計(jì)示例：

B.7.1情況概述：某110kV線路39#桿塔，設(shè)計(jì)要求接地電阻的接地電阻R≤15Ω，經(jīng)現(xiàn)場測量土壤電阻

率為ρ0=942Ω?m（溫納4極法，如表B.1），測量前3天內(nèi)無降雨，季節(jié)系數(shù)取φ=1.5，土壤電阻率的計(jì)算

值ρ=ρ0φ=942×1.5=1413（Ω·m）。根據(jù)現(xiàn)場的土壤開挖結(jié)果來看，這一地區(qū)屬于高山地形，表層屬

于花崗巖風(fēng)化土壤，膠結(jié)物質(zhì)含量低，通透性良好，但保水、保肥能力較差，厚度大約為500mm左右；

以下為花崗巖層，質(zhì)地堅(jiān)硬難以開挖。

表B.1土壤電阻率測量記錄

序號1234567891011

電極間距a（m）510152025303540455055

R（Ω）2015108.57.77.65.243.52.11.7

ρ計(jì)算值（Ω·m）6149219211044118214001117982967645574

ρ平均值（Ω·m）942

B.7.2根據(jù)現(xiàn)場勘察的結(jié)果來看，接地體的埋設(shè)深度應(yīng)為500mm左右，但是這一地區(qū)的土壤透氣性特別

好，土壤的氧含量較高，在這個(gè)深度范圍內(nèi)的金屬接地體非常容易腐蝕，宜采用石墨基柔性接地裝置。

因設(shè)計(jì)要求接地電阻R≤15Ω，根據(jù)鐵塔的實(shí)際根開、和現(xiàn)場勘測結(jié)果，初步擬定接地裝置的形式

如圖B.1，水平接地體采用寬度為40mm石墨基柔性接地體，線電阻率為λ≤0.15Ω/m,總長度為496m，埋

深500mm。引下線采用40×5的鎧裝式石墨基柔性接地引下線，線電阻率為λ1≤0.03Ω/m，長度2.5m。

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圖B.1桿塔接地裝置設(shè)計(jì)平面圖

B.7.3根據(jù)以上擬定方案，計(jì)算接地裝置的接地電阻。

B.7.3.1接地引下線電阻R1：

R1=λ1L1=0.03×2.5=0.075（Ω）

B.7.3.2接地體本體電阻R2土壤的散流電阻R4：

土壤的散流電阻R4：

L2

R4RhlnA

2Lhd

將參數(shù)值代入計(jì)算公式，計(jì)算可得R4=10.28（Ω）

接地體本體電阻最大值為：

R2=10.28×5%=0.514（Ω）

B.7.3.3不考慮接地體與土壤的接觸電阻時(shí)的接地電阻：

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

B.7.3.4進(jìn)行施工驗(yàn)證：

根據(jù)以上的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，施工完畢后,進(jìn)行接地電阻測量，測量方法參照DL/T887,電流極d

GC=180m、電壓極dGP=100m，測量接地電阻值為