國家電網在防雷改造中選擇使用柔性石墨接地體,主要是基于石墨材料的優異特性和其在防雷接地中的實際應用效果。以下是具體原因:
高導電性:石墨作為碳的一種同素異形體,具有出色的導電性能。在防雷接地系統中,高導電性的材料能夠更有效地將雷電流引入地下,減少雷電對設備和建筑物的損害。
穩定性:石墨材料在多種環境條件下都能保持穩定的性能,不易受腐蝕和氧化,從而延長了接地系統的使用壽命。
抗腐蝕性:相比于傳統的金屬材料(如鋼、銅等),石墨具有更好的抗腐蝕性,減少了因腐蝕而導致的接地電阻增加和接地系統失效的風險。
價格優勢:石墨來源廣泛,價格相對較低,這使得石墨接地體在成本上具有優勢,符合經濟性原則。
降低接地電阻:在防雷接地系統中,接地電阻是衡量接地效果的重要指標。石墨接地體由于其高導電性和穩定性,能夠有效地降低接地電阻,提高接地系統的性能。
提高防雷效果:通過降低接地電阻和提高接地系統的穩定性,石墨接地體能夠更有效地將雷電流引入地下,減少雷電對設備和建筑物的損害,從而提高防雷效果。
減少維護成本:由于石墨材料的抗腐蝕性和穩定性,石墨接地體的使用壽命較長,減少了因頻繁更換和維護接地系統而產生的成本。
某市電力公司在輸電線路改造工程中采用了石墨接地極,將石墨接地極安裝在輸電線路的塔桿底部。經過一段時間的運行檢測,發現石墨接地極運行穩定,有效地降低了接地電阻值,提高了輸電線路的傳輸效率和安全性。這一案例充分證明了石墨接地體在防雷改造中的實際效果和應用價值。
綜上所述,國家電網在防雷改造中選擇使用柔性石墨接地體,是基于石墨材料的優異特性和其在防雷接地中的實際應用效果。通過采用石墨接地體,國家電網能夠更有效地提高防雷效果、降低維護成本并保障電力設備的安全運行。
■產品簡介
柔性石墨接地體是一種新型非金屬導電材料,經過高溫膨化加工而后編織成型,材料性能穩定,自身電阻率低,耐高、低溫,耐酸堿腐蝕,耐大沖擊電流,材料性質不發生變化,在土壤中不降解,使用壽命長達30年以上;無毒、無污染、安全環保。
采用柔化工藝將具有良好導電性和耐腐性的石墨進行柔化改性,使其電氣性能、理化性能、力學性能滿足防雷接地技術及工程施工要求,適應各種環境,產品輕便,施工簡單,能夠滿足工程不同的要求。
■理論依據
(1)GB/T21698-2008 《復合接地體技術條件》中關于復合接地體的相關技術要求。
(2)DL/T 2095-2020 《輸電線路桿塔石墨基柔性接地體技術條件》中關于接地體的相關技術要求。
(3)通過在不同地質條件進行的多次實驗,證明柔性石墨接地體完全滿足了各種接地工程的技術要求,并取得了良好效果。
■產品用途
防雷接地目的是為雷電流提供安全泄放入地的通道,限制雷擊過電壓、保護人身及設備安全,是保障電力系統、通信系統、鐵路供電與通信控制系統、油氣輸送與儲存系統等工業領域安全生產的必要措施。
良好接地是一切防雷措施的基礎,如果接地不良,其它所有防雷措施(避雷針、避雷器、等電位、屏蔽)都無法正常發揮作用,雷擊引起的反擊電壓將造成絕緣擊穿、易燃易爆物燃燒爆炸,甚至人員傷亡。
此柔性石墨接地體能確保接地良好,更穩定的降低接地電阻,為雷電流的泄放提供通暢通道。
■應用領域
●輸電線路桿塔、變電站、發電廠、通訊基站、鐵路、港口碼頭、油氣設施、油氣儲罐、油氣管道、橋梁、樓宇、廠房等各種建筑物。
●大樹/古樹等各種非建筑物。
■產品特點
●超長壽命,耐強酸、強堿
此產品由多種非金屬導電材料構成,和土壤有較強的親和力,壽命長達30年以上。還具備超強的耐腐蝕性,可適應不同的土壤環境,能夠全面運用到各行各業,尤其在強酸、強堿土壤環境下更顯優勢。
●超低電阻
該產品為多層多材質編織的石墨線結構,具有金屬材料所不具備的特性。不僅能増加其本身的強度,還大大増加了與土壤的接觸面積,當埋入土壤中,自身材質具有適中的吸水、保濕和釋放電解質的特性,可在石墨接地體內部儲存大量的導電介質,使其體積膨脹,與土壤結合更加緊密,從而提高了雷電流及故障電流的泄放速度。
●與土壤的接觸電阻穩定
該產品表面粗糙構成細孔,能和土壤緊密咬合粘接,可隨土壤一起蠕變而不脫離產生空氣界面,在土壤季節性干裂、融水沉降、冰凍、凍土融化產生蠕變的情況下,石墨接地體與土壤的接觸電阻始終保持穩定的低值。
●良好熱穩定性,溫升低避免土壤燒結
柔性石墨接地體采用大截面電流分散技術降低發熱功率密度,采用比熱容大的材料提高吸熱能力,采用土壤水分滲透技術限制溫升,在雷電和短路情況下石墨接地體性能穩定,同時避免高溫引起石墨接地體接觸面土壤的燒結。
●低碳環保,節約成本
該產品材質不含重金屬等有害物質,不污染生態環境、不對植被、植物造成傷害,不造成對大地土壤及地下水源的重金屬污染。降阻材料選擇多層石墨編織線時,可免除地網的后期維護、可降低施工成本和工作強度、可節省材料和經費、可節能減排利于環保、可延長地網使用壽命、可確保工程質量和使用安全。
●施工簡單,阻值穩定
該產品體積小、重量輕、運輸及施工方便、長途運輸也不會造成破損,現場施工時可隨地形隨意埋放,可蛇形開挖,避開巖石、樹木,開挖量少,不破壞綠化;可泥漿回填,回填緊致;石墨接地體壓接互連,無需焊接,無需電源焊機等現場要求。
■主要性能參數
型號 | LKX-JDX | ||||
規格 | 圓形φ20 | 圓形φ28 | 扁形 | ||
單位長度直流電阻R | ≤90mΩ/m | ||||
工頻電流耐受能力(ΔR%≤10) | 0.5kA | ||||
沖擊電流耐受能力(ΔR%≤10) | 50kA | ||||
機械性能 | 抗彎性能 | 折彎曲率半徑不大于30cm,正反方向各10次折彎90°后,無斷股、破損等缺陷,ΔR%≤10% | |||
抗扭性能 | 經180°/m的扭轉并保持10s后,無斷股、破損等缺陷,ΔR%≤10% | ||||
抗拉性能 | 經2000N的拉力并保持10s后,無斷股、破損等缺陷,ΔR%≤10% | ||||
耐高溫性能 | 經100℃恒溫烘烤12h,恢復至室溫后,機械性能不變,ΔR%≤10% | ||||
耐低溫性能 | 經-60℃恒溫冷凍12h,恢復至室溫后,機械性能不變,ΔR%≤10% | ||||
耐腐蝕性能 | 耐堿性 | 經5% NaOH溶液中室溫浸泡480h,機械性能不變,ΔR%≤10% | |||
耐酸性 | 經5% H2SO4溶液中室溫浸泡480h,機械性能不變,ΔR%≤10% | ||||
耐鹽水性 | 經3.5% NaCl溶液中室溫浸泡720h,機械性能不變,ΔR%≤10% | ||||
阻燃性能 | FV-0 | ||||
用量 | 產品主要起連接作用,其用量由接地體數量決定 |
■施工注意點
●接地溝深不低于0.8m,回填土中不得有石塊雜草等雜物,且分層夯實。
●防止利器劃傷,保護石墨接地體泄電層不受損傷。
●和接地模塊配套使用時,模塊與模塊間距建議以5m為準,若環境條件不允許,可適度放寬或縮小;與石墨接地體相接觸泥土,加清水搗成糊狀有利于兩者密切接觸,大大提高降阻效果;石墨接地體可按地形位置埋放,回填時切勿直接回填石塊,以免破壞石墨接地體。
●可釆用邊施工邊測量的方式,以便節省施工費用。