柔性复合防腐接地体技术条件-中国气象服务协会
柔性石墨复合接地体应用技术研究
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。
防雷接地系统中接地体如何防腐防雷接地体防腐措施
防雷接地系统中接地体如何防腐防雷接地体防腐措施有关防雷接地系统中接地体怎么防腐的问题，共享几个可行的防雷接地体防腐措施，包括防雷接地体的选择、防雷接地体的施工质量、电化学腐蚀措施等，多方位做好防雷接地体的防腐工作。
防雷接地体的防腐措施在防雷技术中，防雷接地装置是建筑物外部防雷系统的紧要构成部分。
当雷电被建筑物接闪器截获时，雷电流沿着接闪器、引下线、接地体这条人们预定的通道泄入大地，建筑物就有可能得到保护。
反之，假如这条通道显现故障，雷电流不能顺畅入地，则建筑物、其内藏物品、人畜和内部电气电子系统有可能受到雷击的损害。
实践证明：外部防雷系统在雷电流侵袭、恶劣环境的作用和人类有意无意的破坏下，使用一段时间后可能显现故障，而大多数故障与接闪器、引下线、接地体，特别是引下线和接地体的腐蚀、绣断有关。
接地体一般用金属导电材料，如钢、镀锌钢、铜、铜包钢等构成。
导体的形状可以使角形、扁形、管形或园形；结构可以是水平、垂直、环形、辐射形、网形或它们的组合。
由于金属化学性质活泼，极易与空气中氧发生氧化反应、与土壤中的电解质的水溶液发生电化学反应而锈蚀，使接地体的作用减弱甚至于失去殆尽。
金属锈蚀现象是一多而杂的化学过程。
腐蚀往往先从金属表面，特别是在坑洼、裂痕、有杂质或不干净的地方开始，渐渐深入内部。
锈蚀后覆盖在金属表面的修饰物是电介质，其导电本领较差，这相当于在金属导体外包围一层绝缘材料，同时锈蚀也使防雷接地体导体的有效截面积减小，两者共同作用的结果使接地电阻增大，影响电流经防雷接地体向土壤泄放，接触和跨步电压提高，威逼人和动物的安全。
一般防雷接地体的锈蚀物结构比较疏松，易于剥落、脱裂，过一段时间后防雷接地体就会锈断，给发电厂、变电站的稳定安全运行和雷电的防范带来隐患。
因此，必需重视引下线、防雷接地体的锈蚀现象的讨论，实行适当的措施，尽可能减缓或防止其腐蚀进程，延长防雷接地体的有效寿命。
此外对防雷接地体还应定期检修，适时除去隐患。
接地装置材料技术要求
3、接地螺栓采用热镀锌螺栓，配置防松螺母或防松垫片，采用可拆卸的防盗螺母。
2所有焊点及焊痕外最小100mm范围内做防腐处理其表面应采用环氧涂料封闭底涂料的颜色应采用锌黄类
接地装置材料技术要求
接Байду номын сангаас装置材料技术要求
1、接地引下线选用Ф12镀锌圆钢。镀锌层表面质量应符合《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》（GB/T 13912-2002）规定，镀锌厚度≧45um。
中国气象服务协会团体标准
中国气象服务协会团体标准《柔性复合防腐接地体技术条件》（征求意见稿）编制说明标准起草工作组2017年3月中国气象服务协会团体标准《柔性复合防腐接地体技术条件》编制说明一、工作简况1、任务来源2016年，武汉爱劳高科技有限责任公司向中国气象服务协会提交了《柔性复合防腐接地体技术条件》团体标准立项申请，经过中国气象服务协会标准化委员会项目评审和公示，于2016年10月21日发布《中国气象服务协会关于2016年第三批团体气象标准制修订项目立项的通知》（中气协发[2016]14号）正式下达标准编制任务，批准武汉市爱劳高科技有限责任公司牵头负责《柔性复合防腐接地体技术条件》团体标准起草工作。
2、协作单位武汉市标准化研究院、武汉黉门电工科技有限公司、武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司、国网上海市电力公司电力科学研究院。
3、主要工作过程标准正式立项后，成立了以武汉爱劳高科技有限责任公司、武汉市标准化研究院、武汉黉门电工科技有限公司、武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司、国网上海市电力公司电力科学研究院为主要起草单位的标准起草工作组，确定了标准起草工作组成员和任务分工，拟定了标准编制工作计划。
标准起草工作组开展了相关法律法规和国内外标准的收集、整理、分析工作，实际调查了制造企业、生产厂、测试机构及用户等参与方的意见，并对柔性复合防腐接地体在复杂地形和强腐蚀土壤地区的适应能力进行了试验验证。
标准起草工作组在总结相关理论研究和试验成果的基础上，结合各参与方意见，形成标准草案，并对标准草案进行了深入讨论和充分论证，对标准的整体框架和主要技术内容进行了反复推敲、修改，按照GB/T 1.1-2009的要求对标准格式进行了调整，形成了《柔性复合防腐接地体技术条件》征求意见稿。
4、标准主要起草人及其所做的工作二、标准编制原则和确定标准主要内容（如技术指标、参数、公示、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据1、标准编制原则本标准在编制过程中遵循如下原则：一是科学性、适用性、统一性、协调性原则；二是符合国家及地方相关法律、法规的规定，符合相关强制性标准的要求；三是以科学技术和试验数据为依据，结合产品实际情况，经过科学研究后制定；四是充分向利益相关方征求意见，达到协商一致；五是立足于解决各种复杂地形和强腐蚀土壤地区的接地保护问题，能够满足电力、广电、通信、交通、金融、石化等系统的接地要求；六是标准编写符合GB/T 1.1-2009的规定。
复合接地体技术条件
复合接地体技术条件就像我之前见着的那些个搞接地体工程的人，一个个灰头土脸的。
那脸上啊，黑一道白一道的，就跟那唱戏的似的。
我就问其中一个，我说：“大兄弟，你们这整复合接地体，咋还把自个儿整成这模样了？”那大兄弟瞅我一眼，抹了把脸说：“哥啊，你是不知道，这复合接地体的技术条件可严了，容不得半点马虎，我们在这泥里土里摸爬滚打，就为了达到那条件。
”我就好奇啊，这技术条件到底是啥样的呢？这大兄弟就开始给我唠。
他说啊，这材料就讲究得很。
首先得是那些个导电性好的材料，像铜啊，钢啊这些。
我就想啊，铜那玩意儿闪闪发亮的，钢又硬邦邦的，咋就凑一块去了呢？大兄弟就笑了，说：“哥，你可别小瞧这搭配，这就跟炒菜似的，不同的料搭配起来才有好味道。
这铜和钢啊，按照一定的比例混合起来，就能让接地体导电性能嗷嗷好。
”还有啊，这接地体的形状和尺寸也是有说道的。
不是你想弄成啥样就啥样的。
我就打趣说：“那是不是得像那姑娘绣花一样，精细得很？”大兄弟哈哈大笑，说：“哥，你还真说对了几分。
这形状得符合一定的要求，就说这长度吧，长了短了都不行。
要是短了，那接地效果就不好，就像人走路，腿短了迈的步子就小，走不远。
长了呢，又浪费材料，还可能不好安装。
这尺寸啊，就像给这接地体量身定做衣服一样，得刚刚好。
”然后啊，这埋设的深度也有条件。
那大兄弟跟我说的时候，眼睛瞪得老大，特严肃。
他说：“哥，这埋设深度要是不够，那接地体就像那没根的草，风一吹就倒。
打雷闪电的时候，就不能很好地把电流导到地下去，那可就危险了。
”我听着都有点害怕了，我说：“大兄弟，那你们可得挖深点啊。
”他说：“是啊，哥，但是也不能太深，太深了成本就高了，还可能挖到不该挖的东西。
这就得按照技术条件来，一点一点把握好。
”这周围的土壤环境对复合接地体也有影响。
大兄弟说，要是土壤太干燥，就像那沙漠似的，那接地体的导电性能就会受影响。
得想办法让土壤保持一定的湿度。
我就说：“那你们是不是得天天给它浇水啊？”大兄弟又笑了，说：“哥，你可真逗。
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。
防雷保护接地通用要求
防雷保护接地通用要求
防雷保护接地通用要求主要包括以下几点：
1.接地装置应优先利用建筑物钢筋作为防雷接地体。
2.防雷接地体应满足接地电阻的要求，一般要求不大于
4欧姆。
3.接地线应采取防止机械损伤和化学腐蚀的措施，并应
满足导电性、热稳定性、机械强度和防腐性能要求。
4.接地装置应进行定期维护和检测，确保其有效性。
5.建筑物金属构件，如消防梯、水塔、冷却塔、电梯导
轨、屋顶金属等，应与防雷接地体连接。
6.防雷接地线应选择铜芯导线，且截面积应满足要求。
7.防雷接地系统应采取等电位联结措施，以提高防雷效
果。
8.防雷接地系统应与建筑物内的其他电气系统共用接地
体，但不得共用接地线。
9.在有爆炸危险的环境中，防雷接地体应采取防爆措
施。
10.在潮湿环境中，防雷接地线应采取防水措施。
以上是防雷保护接地的一些通用要求，具体要求可能因地区、建筑物类型等因素而有所不同。
在进行防雷保护接地时，应遵循当地气象部门和建筑规范的要求，并请专业人员进行设计和施工。
柔性石墨复合接地材料及其接地特性
柔性石墨复合接地材料及其接地特性2017第六届新能源发电系统技术创新大会中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。
浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。
文章正文开始广东电网有限责任公司佛山供电局、武汉大学电气工程学院的研究人员肖微、胡元潮、阮江军、詹清华、黄道春，在2017年第2期《电工技术学报》上撰文指出，鉴于电力接地领域现行金属接地材料存在易腐蚀、运输施工难度大、与土壤间隙大、易偷盗以及高成本等实际工程问题，研发一种新型复合接地材料——柔性石墨复合接地材料。
首先简要阐述该新型接地材料的接地特性；然后采用有限元计算方法对比分析新型接地材料和常见铜、钢接地材料的电磁特性（趋肤效应及电感效应）；继而基于数值计算结果对柔性石墨复合接地材料进行结构改进，制备了扩径石墨复合接地材料，并分析石墨复合接地材料在输电线路杆塔接地应用的可行性；最后通过新型接地材料在110kV和220kV输电线路杆塔接地工程中的现场测试数据，验证本文所述柔性石墨复合接地材料的可靠性。
研究内容对电力系统接地领域防腐工程具有实际应用价值。
随着电力系统的不断发展，输电线路雷击跳闸事故也日益增多。
据电网故障分类统计表明，在我国跳闸率较高的地区，由于雷击造成的事故次数约占高压输电线路总跳闸次数的60%[1]。
多年来，各国在提高输电线路防雷水平方面都做了大量的研究工作，提出了多种措施，例如采用不平衡绝缘、加装耦合地线、减小线路保护角、降低杆塔接地网的接地电阻、加装避雷器等[2]。
而实际运行线路防雷效果表明，低阻值的接地网是提高输电线路耐雷水平的一项重要参考指标，降低接地杆塔接地电阻是最为经济有效的防雷改进措施[3,4]，多年的输电线路运行经验也使研究者在这一点上达成共识。
目前输电线路杆塔接地网仍多采用扁铁、圆钢、镀锌钢等易腐蚀金属材料，长期面临金属腐蚀影响。
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1
本标准规定了柔性复合防腐接地体的术语和定义、产品型号、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存。
本标准适用于电力、广电、通信、交通、金融、石化等系统中各种复杂地形和强腐蚀土壤地区用作接地保护的接地体。
2
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。
XXXX-XX-XX实施
中国气象服务协会发布
目
前
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国气象服务协会提出并归口。
本标准起草单位：武汉爱劳高科技有限责任公司、武汉市标准化研究院、武汉黉门电工科技有限公司、武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司、国网上海市电力公司电力科学研究院。
本标准主要起草人：刘旭、黄青、阮江军、刘大为、蔡细楚、曾伟、文武、解子凤、蔡永辉、黄道春、姜克强、罗家明、罗保庆、王姣、郭斌、胡元潮、龚若涵、常立、司文荣。
材料，“SR”表示导电橡胶材料，“JD”表示石墨基材料
企业代号，用大写英文字母表示，可空缺
图1柔性复合防腐接地体产品型号示意图
5
5
表面应光滑、无破损，无直径大于2mm的瘤状突起，无孔洞和露铜现象。
5
导电橡胶柔性复合防腐接地体规格参数见表1。
表1导电橡胶柔性复合防腐接地体规格参数
产品型号
芯线种类
芯线截面
ICS29.050
K10
T/CMSA
中国气象服务协会团体标准
T/CMSAXXXXX—2017
柔性复合防腐接地体技术条件
Technical specification for flexible and anti-corrosion earth electrodes
（本稿完成日期：2017.3.8）
XXXX-XX-XX发布
3
接续电阻connectionresistance
接续金具与石墨基柔性接地体之间的接触电阻。
4
4.1柔性复合防腐接地体分为导电橡胶材料和石墨基材料两种类型。
4.2柔性复合防腐接地体产品型号编排方式及含义见图1。
□ - □ - □ - □
规格，用阿拉伯数字表示产品截面积或直径
型号，用罗马字母或大写英文字母表示
GB/T528–2009 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定
GB/T 531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度）
GB/T1682-2014 硫化橡胶 低温脆性的测定 单试样法
GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温
在一定条件下，可以弯曲成一定直径圆弧且不影响性能的防腐接地体。
3
导电橡胶conductiverubber
具有导电性能、电阻率小于0.2Ω·m的硫化胶料。
3
径向电阻radialresistance
接地体芯线与1米长的接地体外包覆电极间的电阻。
3
柔性石墨线flexiblegraphite line
一种由石墨、无机非金属或化学纤维、粘接剂等材料经膨化、压制、捻合而成的单股石墨线。
产品外径
长度/卷
SR-I-35
铜绞线
35mm2
12±1mm
≥100m
SR-I-50
50mm2
14±1mm
≥100m
SR-I-70
70mm2
16±1mm
≥100m
SR-I-95
95mm2
18±1mm
≥100m
1注：导电橡胶柔性复合防腐接地体单卷长度可根据客户需求另行确定。
5
电气性能要求
5.3.1.1 铜芯直流电阻
接地极经过10kA/m冲击电流耐受试验后，径向电阻变化率不大于30%，外观无明显损伤。接地极经过100kA/m冲击电流耐受试验后，外观无明显损伤。
5.3.1.4 工频电流耐受能力
接地极经过100A/m工频电流耐受试验后，径向电阻变化率不大于30%，外观无明显损伤。接地极经过200A/m冲击电流耐受试验后，外观无明显损伤。
5.3.1.5 短时热稳定电流
按GBห้องสมุดไป่ตู้T 50065-2011附录E的方法进行试验后，外观无明显损伤，径向电阻变化率不大于30%。
物理性能要求
5.3.2.1 耐低温性能
在-50℃环境下持续试验2小时，试验后满足：
a) 外观满足5.1要求；
b) 径向电阻满足5.3.1.2要求；
导电橡胶柔性复合防腐接地体铜芯直流电阻要求见表2。
表2导电橡胶柔性复合防腐接地体铜芯直流电阻要求
产品型号
20℃环境下，铜芯直流电阻不大于/（Ω/km）
SR-I-35
0.53
SR-I-50
0.39
SR-I-70
0.27
SR-I-95
0.20
5.3.1.2 径向电阻
不大于0.5Ω。
5.3.1.3 冲击电流耐受能力
GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温
GB/T 2439-2001 硫化橡胶或热塑性橡胶 导电性能和耗散性能电阻率的测定
GB/T3048.4-2007 电线电缆电性能试验方法 第4部分：导体直流电阻试验
GB/T 4909.2-2009 裸电缆试验方法 第2部分：尺寸测量
JB/T 7901-2001 金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法
3
GB/T 21698-2008确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3
防腐接地体anti-corrosiveearthpole
能抵抗土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵蚀的一种新型接地体。
3
柔性复合防腐接地体flexibleandanti-corrosionearthelectrode
GB/T 10707-2008 橡胶燃烧性能的测定
GB/T 16927.1-2011 高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求
GB/T 16927.2-2013 高电压试验技术 第2部分：测量系统
GB/T 21698-2008 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
3
石墨基柔性接地体graphite flexiblegrounding materials
由柔性石墨线经不同布线和编制方式制成的绳索型复合接地材料，具有导电性、抗腐蚀性和柔软性的特点。
3
接续金具connectionhardware
一种适用于接地引下线和石墨基柔性接地体之间连接，或多条石墨基柔性接地体之间连接的金具。