柔性石墨复合接地体应用技术研究
输电线路杆塔石墨基柔性接地体温升计算、标记示例
由于石墨基柔性接地体内含化学纤维、胶粘剂等物质，工作温度不能超过160︒C，因此在计算工频短时大电流耐受时，石墨基柔性接地体温升限值为120︒C（环境温度为40︒C）。
对于单纯由石墨构成的石墨基柔性接地体，温升计算公式：石墨温升：21111=I k R t TC M ∆∆T：石墨温升，︒CI：短路电流有效值，AR1：石墨单位长度直流电阻，Ωk1：趋肤效应系数，取值为1.1C1：石墨比热容，取值为710J/(kg×℃)M1：单位长度质量，kgt：时间取为1s对于由石墨和铜复合构成的石墨基柔性接地体，单位长度直流电阻下的温升分别为：石墨温升：()()22112212111122 =I k R t k RTC M k R k R ∆+铜丝温升：()()22221122221122 =I k R t k RTC M k R k R ∆+R2：铜单位长度直流电阻，Ωk2：铜趋肤效应系数，取值为1.05 C2：铜比热容，取值为386J/(kg×℃) M2：铜单位长度质量，kg不同型号的石墨基柔性接地体产品以下面方式进行标记。
FG- /尺寸：对于圆形：Φx（直径），mm；对于矩形：x×y，mm工频1s耐受电流，0.5kA、1kA、3kA、5kA、7kA、9kA、11kA等T（含铜），O（不含铜）柔性石墨石墨基柔性接地体产品的标记示例如下：示例1：工频1s耐受电流0.5kA，直径为28mm的不含铜的接地体：FG-O0.5/Φ28示例2：工频1s耐受电流0.5kA，截面为10×60mm的不含铜的接地体：FG-O0.5/10×60 示例3：工频1s耐受电流4kA，直径为28mm的含铜的接地体：FG-T4/Φ28示例4：工频1s耐受电流4kA，截面为10×40mm的含铜的接地体：FG-T4/10×40。
石墨基柔性接地体及引上线技术规范
石墨基柔性接地体及引上线技术规范1总则1.1本技术规范规定了石墨基柔性接地体及引上线的名词术语定义、技术要求、供货范围、标志、包装、运输、贮存等要求。
1.2本技术规范提出的是有关石墨基柔性接地体及引上线最低限度的技术要求，应提供不低于所供产品技术要求的证书及试验报告。
凡本技术规范中未规定或本技术规范所采的标准如与国家其它所执行的标准不一致时，均应按较高标准进行设计、制造、检验和安装。
2 规范性引用文件GB50169-2006 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB/T21698-2008 《复合接地体技术条件》GB/T 50065-2011 《交流电气装置的接地设计规范》GB/T16927.1-2011 《高电压试验技术一般定义及实验要求》GB/T16927.2-2013 《高电压试验技术测量系统》GB/T9274 《耐液体介质的测定》DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》DL/T887-2004 《杆塔工频接地电阻测量》DL/T380-2010 《接地降阻材料技术条件》3 术语和定义3.1 石墨基柔性接地体：由石墨、承力纤维复合制成的绳索型复合水平接地材料，具有导电性、抗腐蚀性和柔软性的特点。
3.2 石墨接地引上线：由增强增韧工艺制作的高强度防外破石墨基柔性接地材料。
3.3 电阻率 : 接地体的单位体积电阻值，以ρ表示，单位为Ω.m。
4 技术要求4.1 外观与规格4.1.1石墨基柔性接地体4.1.1.1石墨基柔性接地体应外观紧致，粗细均匀，表面平整光滑，无断续点。
4.1.1.2石墨基柔性接地体直径为28mm，误差应在±5%之内。
4.1.2石墨基柔性接地体引上线4.1.2.1石墨基柔性接地体引上线应外观紧致，没有锈蚀点，无明显断续点。
4.1.2.2石墨基柔性接地体引上线直径为28mm，误差应在±5%之内。
石墨接地线的运用原理
石墨接地线的运用原理石墨接地线是一种用于电力系统中的接地装置，其主要原理是通过合理布置和使用石墨接地线，来实现电力系统的电气设备和人员的电气安全保护。
在电力系统中，地电位是指在接地点上产生的电位差，如果该电位差过大，则有可能产生危险的接触电压。
接地线的主要作用就是将接地点与地之间的电位差降至安全范围内，从而保障电力系统的安全运行。
石墨接地线的使用原理可以分为以下几个方面进行解析：1. 石墨材料的导电性能：石墨是一种导电性能非常优良的材料，其电导率比铜高几倍甚至几十倍，且具有良好的耐腐蚀性。
这使得石墨接地线在电力系统中具有很高的导电能力，能够有效地将地电位降低，并将电压通过接地线排除到地下。
2. 石墨接地线的接地方式：在电力系统中，通常采用多地电极接地方式来布置石墨接地线。
这种方式能够提高接地电阻，减少电气设备间的电位差，降低接触电压。
多地电极接地形成的接地格网，在电力系统故障时能够有效地分散和消散电流，起到保护设备、人员和环境的作用。
3. 石墨接地线与土壤的接触：石墨接地线与土壤的接触表面积较大，能够充分利用土壤的导电性能，形成低阻抗的接地回路。
这样就能够将电能迅速地引导到地下，并将地电位保持在一个较低的水平上，将接触电压降低到安全范围内。
4. 石墨接地线的维护性能：石墨接地线具有良好的耐腐蚀性和机械强度，能够在恶劣的环境条件下长期使用，减少维护工作。
同时，由于石墨接地线不会被腐蚀，接地电阻不会增大，从而保证了接地系统的可靠性和稳定性。
总之，石墨接地线的运用原理主要是通过石墨材料的优异导电性能，合理布置的接地方式，以及与土壤的充分接触，来实现电力系统的电气设备和人员的电气安全保护。
通过石墨接地线的运用，可以有效地降低地电位，减少接触电压，保证电力系统的安全运行，并确保设备、人员和环境免受电气危险的威胁。
石墨烯复合材料的研究及其应用
石墨烯复合材料的研究及其应用任成，王小军，李永祥，王建龙，曹端林摘要：石墨烯因其独特的结构和性能，成为物理化学和材料学界的研究热点。
本文综述了石墨烯复合材料的结构和分类，主要包括石墨烯-纳米粒子复合材料、石墨烯-聚合物复合材料和石墨烯-碳基材料复合材料。
并简述石墨烯复合材料在催化领域、电化学领域、生物医药领域和含能材料领域的应用。
关键词：石墨烯；复合材料；纳米粒子；含能材料Research and Application of Graphene compositesABSTRACT: Graphene has recently attracted much interest in physics,chemistry and material field due to its unique structure and properties. This paper reviews the structure and classification of graphene composites, mainly inclouding graphene-nanoparticles composites, graphene-polymer composites and graphene-carbonmaterials composites. And resume the application of graphene composites in the field of catalysis, electrochemistry, biological medicine and energetic materials.Keywords: graphene; composites; nanoparticles; energetic materials石墨烯自2004年曼彻斯特大学Geim[1-3]等成功制备出以来，因其独特的结构和性能，颇受物理化学和材料学界的重视。
加强产学研深度融合 促进企业实现创新跨越——河南四达电力设备
762019.07河南四达电力设备股份有限公司（以下简称四达电力）2014年12月改制设立，位于河南省长葛市，前身是成立于2007年7月的许昌四达电力设备有限公司，2015年9月投资设立全资子公司河南四达检测技术有限公司，2017年1月和7月分别建立新疆四达高科电气设备有限公司、河南四达石墨新材料有限公司。
2018年6月建立的河南四达电力科技研究院有限公司，是由河南四达电力设备股份有限公司控股，与国内知名专家和教授共同出资成立的一家有限公司，是四达电力研究应用体系的技术支撑，专业服务于线路安全，集研、产、检、销为一体的现代化企业。
四达研究院致力于电力系统相关领域新技术和新产品的研究与开发、科技项目的推广及交付，通过与大学院校、科研机构、电力系统的深度合作，实现新技术成果的开发与应用。
四达电力主要发展方向是:1、科技项目和石墨产品（包括石墨基柔性接地带、柔性接地模块、高导拒腐接地毯、石墨接地缆等）；2、检测业务（包括变电检测服务、配电检测服务、输电检测服务等，具有设备检测精度高、综合检测效果好、胜任多任务急任务、问题诊断准确、满足客户差异化需求等优势）；3、防松、防盗螺母。
科技项目包括科学技术研究、科技成果、科技成果转化。
科研成果分为基础研究类和技术开发类。
基础研究类：为获取新知识、新原理、新方法而进行的科学研究活动取得的成果，展现形式主要为论文、著作、专利等。
技术开发类：从研究和实际经验中获得的现有知识或从外部引进技术，为生产新的产品、装置，建立新的工艺和系统而进行实质性的研发工作取得的成果，展现形式主要为新产品、新工艺、新方法、专利、标准、著作、设计方案等。
强大技术研发团队，推进石墨复合材料创新发展四达电力拥有强大的技术研发团队，以及国内首家石墨基柔性接地工程技术研究院士工作站。
院士工作站研发团队成员由西安交大电气学院院长邱爱慈院士、郭洁教授、丁卫东教授及清华大学沈万慈教授、陕西电科院王森秘书长组成，他们在电力系统接地及材料研究方面在国内都是知名专家，同时具有相应的接地体阻抗特性实验平台和场域计算软件。
石墨基柔性接地体及引上线技术规范
石墨基柔性接地体及引上线技术规范石墨基柔性接地体及引上线技术规范1总则1.1本技术规范规定了石墨基柔性接地体及引上线的名词术语定义、技术要求、供货范围、标志、包装、运输、贮存等要求。
1.2本技术规范提出的是有关石墨基柔性接地体及引上线最低限度的技术要求，应提供不低于所供产品技术要求的证书及试验报告。
凡本技术规范中未规定或本技术规范所采的标准如与国家其它所执行的标准不一致时，均应按较高标准进行设计、制造、检验和安装。
2规范性引用文件GB50169-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB/T21698-2008《复合接地体技术条件》GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》GB/T16927.1-2011《高电压试验技术一般定义及实验要求》GB/T16927.2-2013《高电压试验技术测量系统》GB/T9274《耐液体介质的测定》DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T621-1997《交流电气装置的接地》DL/T887-2004《杆塔工频接地电阻测量》DL/T380-2010《接地降阻材料技术条件》3术语和定义3.1石墨基柔性接地体：由石墨、承力纤维复合制成的绳索型复合水平接地材料，具有导电性、抗腐蚀性和柔软性的特点。
3.2石墨接地引上线：由增强增韧工艺制作的高强度防外破石墨基柔性接地材料。
3.3电阻率：接地体的单位体积电阻值，以P表示，单位为Ω.m04技术要求4.1外观与规格4.1.1石墨基柔性接地体4.1.1.1石墨基柔性接地体应外观紧致，粗细均匀，表面平整光滑，无断续点。
4.1.1.2石墨基柔性接地体直径为28mm,误差应在±5%之内。
4.1.2石墨基柔性接地体引上线1.1.1.1基柔性接地体引上线应外观紧致，没有锈蚀点，无明显断续点。
1.1.1.2石墨基柔性接地体引上线直径为28mm,误差应在±5%之内。
1.1.1.3石墨基柔性接地引上线一端应压接有接续金具，外层应编织有防外破不锈钢网。
柔性石墨接地体与金属接地体的耐腐蚀性对比
比测 试 。研 究表 明 ： 石墨 复合接 地材 料 不受 土壤条件 的 限制 ， 其 防 腐蚀 特 性优 于现 行 的钢 、 铜 等金 属接 地 材 料 ； 石
墨 复合接 地材 料腐 蚀前后 ． 其接 地 电阻基 本无 变化 ［ 关键 词 ］ 性石 墨接地 材料 ；非金 属接 地材 料 ；金属 接地 材料 ；腐 蚀特性 ；接 地 电 阻
土壤 模拟 液和 细砂模 拟 我 国几种典 型 土质 ， 对几 种接 地 材料 的腐 蚀特 性 进 行 了研 究。 同 时 ， 针 对接 地 材 料 腐蚀 对
接地 电阻的 影响 ． 分别 对相 同长度及 直 径 的铜 、 钢和石 墨 复合 接 地 体 ３种 接 地材 料 腐 蚀 前后 的接地 电 阻进 行 了对
要］ 传 统金 属接 地体 受到 土壤 的 电化 学腐 蚀 严 重 ， 为此， 选择 一种 新 型 接 地 材料— — 柔 性 石 墨接 地 体 ， 与
钢、 铜 等 常 用金 属接 地体 的耐 腐蚀 性进行 对 比。根 据 ５种 常见土壤 的腐蚀特 性 ， 采 用 室 内腐蚀 模 拟 试验 ， 通 过 制备
（ １ ． Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｎ ａ ｎ ｅ ｈ ａ ｎ ｇ ３ ３ ０ ０ ９ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
［ 中图分类号］Ｔ Ｍ ２ ０ ７ ； Ｔ Ｇ １ ７ ２
石墨基柔性接地体
石墨基柔性接地体技术条件1.总则为规范石墨基柔性接地体技术标准和要求，依据国家和行业的有关标准、规程和规范，特制定本规范。
2.范围本技术条件规定了石墨基柔性接地体的名词术语定义、技术要求、运行维护、包装运输等要求。
3.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款GB2900.1—2008 电工名词术语GB/T21698-2008 复合接地体技术条件GB/T17949.1—2000接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则GB/T16927.1—2011 高电压试验技术第一部分：一般试验要求GB/T16927.2-1997 高电压试验技术第二部分：测量系统DL/T437—2012 高压直流接地极技术导则GB/T50065—2011 交流电器装置的接地设计规范4. 定义GB2900.1-2008、DL/T437-2012中确立的名词术语以及下列内容和定义适用于本标准。
4.1 石墨基柔性接地体一种由全石墨组成的接地体，埋入土壤中或混凝土基础中作散雷电流用的导体，能明显降低工频接地电阻和不受土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵蚀的新型接地体。
4.2 电阻率 : 一般指接地体的单位体积电阻值，以ρ表示，单位为Ω.m。
5. 技术条件5.1 一般技术准则接地体应符合本标准规定，并按规定程序批准的图样和工艺文件进行制造，尺寸应满足相应图样尺寸要求，接地体表面应连续光滑。
5.1.1石墨基柔性接地体设计应分别考虑最大短时工作电流、最大连续电流和持续额定工作电流。
5.1.2石墨基柔性接地体的设计寿命在规定的运行方式下不应少于40年。
5.1.3环境温度：-40ºC～+60ºC5.1.4适应环境湿度：90%±5%5.2 极址选择按照DL/T437—2012的规定执行。
5.3大地参数符合DL/T437—2012的规定5.4 设计标准符合DL/T437—2012的规定5.5 材料组成5.5.1 石墨基柔性接地体由全石墨组成,不含金属导体（引下线接塔金具除外）5.5.2 外观圆滑、呈黑色金属光泽。
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柔性石墨复合接地体应用技术研究
目前电力系统接地体主要面临腐蚀和降阻问题，而传统广泛使用的镀锌钢降阻效果有限，同时耐腐蚀能力不足，文章对新型柔性石墨复合接地材料的应用效果进行研究，获得该材料的实际效果，为今后推广应用提供经验。
标签：柔性石墨；接地体；应用
随着电力系统容量的不断增大，接地网安全运行的要求越来越严格，对杆塔接地电阻的稳定性的要求也越高。
目前电力系统接地体主要面临腐蚀和降阻问题，长期以来，国内外开展了大量接地技术研究课题，提出了等离子接地棒、石墨接地模块、降阻剂等降阻技术，以及阴极保护防腐技术，但至未从根本上解决接地腐蚀及接地降阻问题[1]。
文章从长效稳定接地新材料应用的角度出发，开展石墨基柔性复合接地体的应用技术研究。
通过对输电线路杆塔进行接地改造，并实测改造后的接地电阻，对柔性石墨复合接地体的效果进行评价。
1 柔性石墨复合接地体
石墨是导电性良好的非金属材料，常温下石墨的电阻率可达到8～13×10-6Ω·m，接近金属的导电性能。
通常取3.25×10-5Ω·m作为石墨复合接地材料本体电阻率的稳态测量值，若辅以导电纤维其电阻率可降至10-6Ω·m级别。
由于石墨复合接地材料采用抗磁性的石墨导体，石墨材料磁化后的磁场方向与外加磁场相反，是一种抗磁性非金属材料，其相对磁导率为0.999979，计算中一般近似为1。
接地体相对磁导率越大时，分布在接地体表层的电流密度值越大，趋肤效应也就越明显。
钢、镀锌钢、不锈钢等铁磁材料相对磁导率较大，而铜接地材料及石墨复合接地材料的相对磁导率均小于1，非磁性接地材料的有效散流截面积大于钢接地材料。
接地体的电导率越高，接地体的趋肤深度越小，从而有效散流面积越小，导体材料的利用率不高。
相对于金属接地材料，石墨复合接地材料的导体利用率较高。
综合看来，石墨复合接地材料具有良好的电磁特性[2]。
柔性石墨复合接地体采用加强纤维作为骨架，以高纯膨胀石墨作为主体，辅以水溶性导电胶进行压制，通过多次编织成型，最终得到高密度柔性复合接地体。
经过试验验证柔性石墨复合接地体具有耐腐蚀、可弯曲、价格低、便安装以及防盗等优点，在高压输电线路接地网的研究及应用上具有可观的推广价值。
2 接地改造
文章针对某220kV发生过雷击跳闸事故，且接地电阻偏高的8基输电线路杆塔，调研输电线路接地系统的实际运行情况及存在的问题，对杆塔接地情况进
行评估。
研究接地材料在土壤中的腐蚀机理研究，结合输电线路杆塔接地系统运行情况及存在的问题，提出柔性石墨接地材料的应用技术要求。
通过仿真计算，研究新型接地材料的特性，提出新型接地材料的使用原则和最佳应用方案，進行接地网改造。
对降阻效果以及经济性、技术性、施工便捷性进行对比分析，为该装置推广应用提供运行经验。
2.1 接地改造方案
项目组成员选取了某500kV高压输电线路8基杆塔进行接地改造，通过调研杆塔接地资料，选取典型杆塔接地型式建模，通过CDEGS软件，计算接地体在不同土壤电阻率和不同射线长度下的接地电阻根据计算结果，选择合适的接地型式，对输电线线路杆塔进行改造。
2.2 现场施工及测量
本次测量采用运行单位广泛使用的ZC-8摇表，对改造后的杆塔进行接地电阻实测。
与改造前进行对比，对改造效果进行评价。
下表1为接地电阻实测结果对比情况。
表1 测量结果
从上述实测结果可以看出，8基杆塔实测值均原小于接地圆钢。
实验表明新材料接地效果明显优于原有圆钢接地网。
3 结束语
采用柔性石墨接地体完成了杆塔接地装置的改造，测量数据比较分析表明，柔性石墨接地降阻效果显著、耐腐蚀性能强、施工简单，有较高的经济性，且使用寿命长，具有在全国输电线路杆塔接地改造中推广应用的价值。
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.。