柔性石墨接地体典型杆塔接地应用研究

利用CDEGS仿真计算了典型杆塔接地网的接地电阻,首先对比了柔性石墨接地体与圆钢、锰铜在工频接地及冲击接地性能的区别,结果表明,柔性石墨接地体的工频接地电阻略高于圆钢,但由于其非磁性,较弱的趋肤效应使其冲击接地电阻低于圆钢,因此,柔性石墨接地体具有良好的防雷接地特性。然后,以广东佛山典型输电线路中柔性石墨接地体示范应用工程为例,介绍了有关柔性石墨接地体的实际工程施工工艺及技术,为其他类似的工程及试验提供参考依据。     

青藏铁路冻土地区接地方式研究

青藏铁路沿线多年冻土地区普遍呈现出较高的土壤电阻率,非常容易造成雷击事故.根据格拉段多年冻土地区的特征,提出在铁路沿线变电站采用立体接地网,降低接地电阻和地表电压.采用接地设计软件CDEGS对变电站立体接地网的面积、垂直接地体及季节变化的影响进行了分析,结果表明,在冻土地区选择合适的立体地网参数能够达到降低接地电阻和地表电压的效果,立体接地网的水平面积可选100～150 m2,垂直接地体布置在水平接地网边缘,尽可能等间距分布.季节性冻土的垂直接地体长度可选为15 m,根数选10～15;对于不太厚的多年冻土,垂直接地体长度可取30 m,根数选15～20.冻土中立体接地网可减小季节因素的变化对接地电阻的影响.     

接地体与土壤的接触电阻影响因素研究

接地电阻主要包含接地体本体电阻、土壤电阻以及接地体与土壤之间的接触电阻,但目前接地电阻计算与接地网设计中常常忽略接触电阻的影响.为研究不同材料的接地体与土壤之间接触电阻的影响因素及影响规律,本研究提出了一种研究接地体和土壤接触电阻的测量评估方法,并建立了接地体与土壤接触电阻的试验平台,采用控制变量的实验方法从温度、湿度、土壤类型3个方面研究了接地体与土壤间的接触特性.研究表明:土壤在低温度、低湿度和土壤颗粒较大的环境中,不同材料与土壤的接触电阻都会增大,并且土壤环境变化引起土壤电阻率增大越高,接触电阻增大越明显;同时在不同土壤条件下,由于新型石墨基柔性接地材料的易形变的柔性,其接触性能明显优于镀锌圆钢,即石墨材料的接触电阻明显低于镀锌圆钢的接触电阻.     

接地电阻简化计算公式辨析

对单根垂直接地体、单根水平接地体和复合环形接地网的各种接地电阻简化计算公式进行了分析比较。验证了其中较为合理的简化计算公式,供接地设计计算时参考。     

柔性石墨垂直接地体在杆塔中的应用研究

针对部分因施工场地受到限制而无法按常规设计方案敷设的杆塔接地网,提出了在水平接地网基础上使用石墨垂直接地体的思路以占用尽可能小的空间来降低接地电阻。在此基础上选取典型水平接地网,利用CDEGS仿真软件,对在不同土壤电阻率条件下进行加装石墨垂直接地体后的工频接地电阻的仿真计算,并由此确定不同土壤电阻率类型的合理设计方案。同时,考虑到石墨接地材料的物理性质与传统金属接地材料的不同,提出了柔性石墨垂直接地体的回填施工技术方案以供参考。     

雷电流流经故障垂直接地体时暂态阻抗的时域分析

为了研究垂直接地体发生故障后对暂态接地阻抗的影响,笔者以接地体表面有细缝和局部腐蚀两种状态模拟故障接地体。运用时域有限差分(FDTD)法,通过Matlab编程实现对垂直接地体发生不同故障类型和故障点到接地体入地端的距离与暂态接地阻抗的变化规律的分析。分析结果表明:垂直接地体表面有细缝和局部腐蚀时暂态阻抗大于正常时的值;故障点和垂直接地体入地端之间的距离与暂态阻抗值的变化量成反比关系;在雷电流快速泄流的过程中故障接地体暂态阻抗的变化最显著。研究结论为防雷接地设计,接地体腐蚀状态检测提供了理论依据和实践参考。     

基于探地雷达的电磁散射成像技术对杆塔接地体的腐蚀检测

利用时域有限分析法,计算了在正弦平面波入射的条件下,圆柱形接地导体与有棱边角形状导体的电磁散射的散射场,分析了探地雷达图像是否可以区别圆柱形导体和因腐蚀形成的不规则导体。结果表明不同形状的接地体,其电磁散射场的幅值和相位均有明显不同特征,探地雷达图像可有效反映圆钢接地体腐蚀点处形状的变化。     

石墨烯复合接地装置在杆塔接地中的应用

针对高土壤电阻率、强腐蚀土壤环境下输电线路杆塔接地装置降阻困难、腐蚀严重、敷设不便等实际问题,应用一种接地新型材料—石墨烯复合接地装置,可有效解决上述问题。本文简要概述了石墨烯复合接地装置的组成及特性,对比分析不同土壤电阻率下镀锌圆钢、石墨基柔性接地体与石墨烯复合接地装置的工频与冲击接地电阻特性,计算分析工频故障电流通过接地装置散流时的跨步电位差分布特性,最后通过500 kV线路杆塔接地装置实际应用证明该材料可有效满足实际工程需求。     

浅谈接地电阻的测试

凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等 ,当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量 ;单位工程竣工时还要进行复测 ,作为工程竣工的资料之一。施工用电配电室及配电线路中的ＰＥ线重复接地等接地装置 ,也是从建筑物的接地体用 １０ｍｍ的圆钢或 -４０×４ｍｍ扁钢引出 ,因此施工用电的接地装置的接地电阻值（即重复接地的电阻值）也是该建筑物接地体的接地电阻值 ,只是测量地点不一样。建筑物接地电阻的测试是在建筑物若干个“接地电阻测试点”处测量 ,而施工用电接地电阻则是在施工…     

季节因素对青藏铁路格拉段变电站立体接地网的影响

青藏铁路格拉段经过青藏高原高土壤电阻率的冻土地区,由于季节因素的影响,表层土壤厚度以及土壤电阻率都会呈现一定的变化,从而导致地网的接地电阻、接触电压和跨步电压的改变.分析了季节因素对地网安全性能的影响,认为随着表层土壤的厚度或是电阻率的增大,地网接地电阻、地表接触电压以及跨步电压呈增长趋势.表层土壤厚度小于垂直接地体埋深时,地网接地电阻、地表接触电压和跨步电压几乎保持不变;当表层土壤厚度超过垂直接地体埋深时,将导致地网安全性能的大幅度下降.在高土壤电阻率地区,最好将地网的垂直接地体打入冻土层之下.试验结果表明,土壤厚度在5m～10m变化时,垂直接地体的长度至少在30m以上,才能确保接地系统的安全.     

高ρ值避雷器试验站接地要求

阐述高ρ值避雷器试验站的接地要求,比较了不同深度的垂直接地体测量阻值,提出在高土壤电阻率情况下采用深埋接地体的施工方案,综述使用稀土降阻剂和敷设均压金属网的作用.     

对接地装置的几点看法

保护接地系统（简称TT系统）和保护接零系统（简称TN系统）均离不开接地装置。为保证接地装置设置合理和安装质量，确保接地装置安全运行和经济节约，根据有关规范，应着重掌握以下几点：１．接地装置是由接地体和接地线（包括地线网）组成，接零装置由接地装置和零线网（不包括工作零线）组成。２．每个接地装置的接地线应以单独的接地线与接地干线连接，不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。３．电源变压器和发电机的中性点接地必须采用人工接地体。４．钢接地体和地下部分接地线最小规格为：圆钢≥１０mm，扁钢厚度≥４mm…     

一字型接地体冲击散流机理研究

为了研究接地体在遭受雷电流时的暂态散流规律，以一字型接地体为例进行了现场的冲击注流试验，选择不同幅值的冲击电流注入5 m长度铜覆扁钢的端部和中心，以及不同幅值的冲击电流注入5 m长度不锈钢包钢圆钢的端部，以总结一字型接地体在遭受冲击电流注入时的冲击散流规律。试验推理出土壤火花放电效应在一字型接地体散流时明显存在，并且接地体在散流时呈现出明显的端部效应，当端部注流时，首端和末端的散流比例高于中间导体约5%～15%,端部注流时的冲击电阻值比中心注流时大15%～25%,试验数据可以为复杂结构接地体的选材和设计提供参考，对于线路防雷中接地体的研究具有启示意义。     

降阻剂对垂直型直流接地极电气性能参数影响分析

交流接地系统一般只会流过短时故障电流,而直流接地极在单极运行方式下,需要长时间通过几千安培的工作电流,因此对接地极各项电气性能参数(接地电阻、地电位升、跨步电压、电流溢流密度等)的要求更为苛刻,从而对极址选择和极体设计的要求也更高,有鉴于此,结合四川省兴文县万寿极址的土壤模型,采用数值分析的方法,计算分析了不同长度和根数的垂直接地体敷设降阻剂后对直流接地极各项电气性能参数的影响。结果表明,在下层土壤电阻率较高的地区,单纯采用垂直接地体对接地极的影响不大,而在此基础上使用降阻剂后,接地极的各项电气性能参数能得到有效改善。     

接地网的接地电阻和接触电势计算

本文把接地网接地电阻和接触电势的计算方法,归纳绘制一些曲线,以简化计算和提高效率,满足计算上的需要。一、接地装置的类型在发电厂、变电所和工业企业中,根据电气设备接地的作用不同,接地装置有各种类型,如棒形垂直接地极、网格式水平接地极等。实践证明采用以水平接地极为主的网格式接地网具有下列优点,故世界各国广为采用。     

基于年久变电站负容量变大接地网的优化

对变电站负荷容量变大,导致入地电流变大,原来接地网又无法重新铺设以至于接地阻抗达不到要求而对接地网进行优化设计分析,采用主地网边缘添加垂直接地体和外接辅助圆形接地网,来降低接地阻抗,并用ATP-EMTP进行仿真对比,使变电站的接地电阻降低,达到负荷容量变大后允许的最大接地电阻的范围内,从而使接地网满足变电站负荷容量变大的情况。     

季节性冻土环境下输电杆塔地网接地特性研究

季节性冻土的融冻循环过程会导致土壤电阻率和冻土层分界面随季节变化,冬季输电线路杆塔地网接地电阻可能上升,甚至超过标准限定值,影响线路的安全稳定运行。为了研究季节性冻土因素对杆塔地网接地电阻的影响,仿真研究了冻土层结构及冻土层厚度对其接地电阻的影响,并采用柔性石墨和圆钢接地材料同沟敷设的方案对实际输电线路杆塔地网进行了改造,对比分析了接地电阻的差异。研究结果表明:在不同冻土层结构和冻土层厚度情况下,柔性石墨地网相比于圆钢地网,其接地电阻最大降阻率分别达到了18. 76%和23. 65%。研究成果可为季节性冻土环境下输电线路杆塔接地降阻提供参考。     

基于PVC防护的输电杆塔接地引线改进方法

输电线路杆塔接地引下线在水田及盐碱地等腐蚀性较强的土壤中,目前国内的施工方法中没有采用任何防护措施,接地引线经3～5年运行后,在出土及地面以内30 cm之间容易锈断,需要经常更换,运行成本较高,同时由于圆钢太硬,在测量接地引下线时,难以拆除及安装。为此提出将接地引下线用镀锌钢绞线代替圆钢;再套上PVC管进行防止腐蚀,由于PVC性能稳定,抗腐蚀能力强,这样基于PVC的防护,可以极大延长接地引下线使用寿命,减少了输电线路维护工作量及运行成本,该改进方法具有较强的推广价值。     

斜防雷接地体对接地电阻的优选分析

利用平均电位法,研究得出单根防雷斜接地体及4根斜接地体接地电阻计算方法,利用公式进行了实例分析。研究结果表明,单根斜接地体接地电阻与斜置角度呈正相关性,先缓慢变大,60°时开始变大趋势加快;在水平接地网的4个边角敷设斜接地体,能够有效降低接地电阻,斜置角度为50~60°时降阻效果最优。通过斜接地体的接地角度优选,可降低防雷接地电阻,对土壤电阻率高的地区使接地电阻符合技术规范要求具有实际意义。     

风机基础外引接地有效长度分析

外引接地是降低风机接地电阻的常用措施,必须详细研究雷电流作用下风机外引接地的有效长度及其影响因素。利用PSCAD软件建立风机叶片、塔筒和外引接地系统模型,考虑冲击电流作用下外引水平接地体的散流特性和火花效应。讨论土壤电阻率、波头时间对外引接地有效长度的影响,拟合出相应函数关系。分析结果表明:采用外引接地措施能够降低接地体的冲击接地阻抗,但外引接地体存在一个明显的有效长度,超过有效长度后对降低冲击接地阻抗几乎没有效果。外引接地的有效长度随着波头时间和土壤电阻率的增加而增大,三者之间存在一个幂函数关系。风机接地采用外引接地措施时应选取恰当的接地体长度,并非越长越好。