石墨基柔性接地材料-防雷接地技术交流.ppt

关键技术5：提高冲击利用率 40?4的扁钢，磁性导致集肤效应严重，加上扁钢形状的影响，高频的集肤效应，导致材料的利用率不到10% ?28的圆形石墨材料，非磁性缓解其高频集肤效应，加上特殊的工艺结构，导致材料的利用率为80%以上 单位长度电阻 40??扁钢 ?14圆钢 ?6圆铜 ?28石墨 R（?/m） 6.1125×10-4 100% 6.3532×10-4 100% 6.1894×10-4 100% 5.9722×10-4 100% R50（?/m） 1.3738×10-3 44.5% 2.8099×10-3 22.6% 6.1917×10-4 99.9% 6.0094×10-4 99.4% R10k（?/m） 1.7604×10-2 3.5% 3.9530×10-2 1.6% 1.5622×10-3 39.6% 6.9695×10-4 85.7% 关键技术5：冲击散流效果试验 长度：10.5m；埋深均为0.7m，两者间隔0.6m。 Ф12mm的镀锌圆钢 Ф28mm的柔性石墨复合接地材料 石墨复合接地材料在冲击电流作用下的接地特性由于传统圆钢接地材料 随着地网面积的增大，这种优势将更为明显 经济效益：降LCC成本 一次投入，长期稳定，免去安规要求的定期检测接地电阻，避免接地改造的重复性投入，节约人力物力，全寿命周期成本（LCC）低 截止2013年底，我国110kV和220kV线路的杆塔数近200万基。 按目前的镀锌钢建设改造方案，每基造价/改造价为5000元(2000元材料+3000元土方)，改造周期平均为20年，线路寿命按60年计，每基LCC为2万元。全网LCC为400亿。 按石墨基接地体改造方案，每基造价或改造价为8000元(5000元材料+3000元土方)，改造周期平均为60年（永久免维护），线路寿命按60年计，每基LCC为0.8万元。全网LCC为160亿，节省240亿元。节约钢材200万吨。 传统接地消耗钢材：数以千万吨/年计，无法回收 1吨钢的资源消耗 耗电600度=240kg标准煤，耗新水3.5吨 1吨钢的污染排放 CO2：600kg SO2：23kg，NOX：9kg 碳粉尘：170kg 少用一吨钢， 为节能减排做贡献！ 社会效益：节约资源、减排减霾 工程设计，科学计算是关键 接地体的相互屏蔽作用：经验公式误差很大 4.11 3.54 3.15, 2.92 2.78 2.12 纠正经验误区 接地电阻： 土壤电阻率 放射线长度 降阻剂电阻率 降阻剂厚度 接地模块个数 优质接地工程=优质的接地材料+科学的接地设计 * 接地工程，除了材料用对，还得设计做对！否则除了材料浪费，还可能工程失败！ → 选用具有耐腐、防盗功能的石墨基柔性接地体可以保证接地系统长久稳定，准确设计则是保证接地工程建设与改造成功的关键。 * 基于屏蔽系数的接地电阻简化计算方法，只适合于水平、土壤均匀、形状规则的接地网形式，局限性大。 → 实际的接地工程：土壤不均匀、地面崎岖不平、地网结构不规则等各种复杂情况，采用简化计算方法误差很大，且无法计算跨步电压和接触电势。目前很多接地工程不达标，大多由于错误地采用了该简化计算方法造成的。 * 采用数值计算方法可实现任意条件下的接地电阻、跨步电压和接触电势的精确计算。 → 数值计算方法对土壤电阻率测量数据进行科学处理，得到准确的土壤模型，在此基础上完成接地电阻、跨步电压和接触电势的精确计算，确保接地工程建设或改造一次成功。 工程目标：“保工频、降冲击” 施工方法：两步法， 1）根开+火花刺→降冲击电阻 2）放射线→降工频电阻 应用1：杆塔防雷接地 1）改造目标：从目前的0.28?降到0.15?； 2）不能用扁钢作为接地改造用材，磁性材料感抗大。 3）不能用铜棒作为接地用材，电解腐蚀。 4）只能采用柔性石墨复合接地体，才能完成改造任务 应用2：电厂大型接地网改造 3.3?降到0.5? 园区面积2000m2，如果不利用附近条件，无法完成 河道污水是良好的散流体 河道中，铜、扁钢都不能用 应用3：通信调度大楼降阻改造 从现有地网的1.2?降到0.5? 在变电站内改造不可能达到降阻要求 利用站外绿化带，不破坏园林景观 应用4：变电站接地改造方案 满足阳极材料的要求： 良好的导电性（10-5?m） 与土壤或地下水接触时有稳定的接地电阻（柔性编织，土壤粘合紧密） 在高电流密度下，其表面的极化较小（允许电流密度5-10A/m2） 在恶劣环境中腐蚀率小，化学稳定性好（本质耐腐） 有足够的机械强度（1kN），便于施工安装（压接） 价格低，来源方便（储量丰富） 降阻效果好（易延展） 避免土壤金属污染，降低排放 无需敷设阳极地床 常用的辅助阳极： 高硅铸铁、石墨、钢铁 铜芯柔性阳极