柔性石墨缆在山区线路杆塔接地中的应用( 二 )


柔性石墨缆在山区线路杆塔接地中的应用
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表2 石墨基柔性接地体工频电流耐受值(室温下)
5)机械性能
弯曲半径不应大于30cm , 经过90°弯曲后分别进行正向和反向方向观测 , 样品的外观不应该出现断链和破损等现象 , 直流电阻单位长度增加不应超过10% 。 在180°/m扭曲状态下坚持10s , 此时样品的外观不应该出现断链和破损等现象 , 直流电阻单位长度增加范围不超过10% 。 石墨基柔性接地体耐浸泡腐蚀性能应符合下列要求 。

  • (1)耐碱性:在室温下浸入5%NaOH溶液中48h , 每单位长度直流电阻增加范围不超过10% 。
  • (2)酸性:在5% H2SO4溶液中室温下存储48h , 直流电阻增加范围不超过10% 。
  • (3)耐盐水性:在3.5%氯化钠溶液室温下存储72h , 直流电阻增加范围不超过10% 。
经过100℃烘烤2h后 , 回到室温 , 重复上述拉伸试验 , 单位长度的直流电阻增加不超过10% 。 在?60℃冷冻2h后 , 回到室温 , 重复规定的拉伸试验 , 单位长度的直流电阻增加仍然不超过10% 。 阻燃性能试验按GB/T 10707规定的垂直燃烧法进行 , 燃烧性能等级为FV-0 。
3 应用案例
广东汕头东北部、西北、西南 , 有莲花山脉、桑浦山及大南山等山地区 , 大部分属亚热带 , 处于赤道低气压带和副热带高气压带之间 , 输电塔位于山顶和山坡上 , 塔周围的植物受地形、土壤差异影响 , 生长状态也不同 , 因此 , 本文选取了两种典型的地形进行了分析 , 对铁塔的实际应用进行了分析 。
3.1 接地电阻设置
依据标准通信设备电气接地设计标准 , 针对不同土壤电阻率 , 分析接地电阻大小 , 见表3 。
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表3 工频接地电阻要求
根据上述工频接地电阻要求 , 完成接地电阻的设置 。
3.2 应用环境及实验数据准备
塔周围地形复杂、有茂密的森林、杂草丛生的土壤 , 略微潮湿的表面土壤和岩石环境 。 塔的东西两侧垂直下坡 , 坡下植被茂密;北侧是坡下坡 , 没有道路 , 坡下植被茂密;南侧是一条上坡路 , 两侧适合延伸 。 其环境示意图如图1所示 。
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图1 环境示意图
将接地体置于该层具有良好的减阻效果 , 选用直径28mm的柔性石墨接地体 , 敷设深度为0.6m , 塔根设为10m长的方形接地体 , 接地体的方角选择了一个注流点 , 根据塔周围地形和土壤电阻率 , 位于一个凸点上设置约2m左右的下坡 , 并将其分散在地下 。 接地体位置 , 第一位在第一象限 , 其余三位依次逆时针接地到位 , 四位接地长度都为30m左右 。 接地电阻计算为13.7Ω(要求值20Ω) 。
在接地杆塔基础周围开挖方形接地体 , 边长10m , 深0.6m , 清理石块及杂物 , 将柔性石墨缆铺设在沟槽底部 , 细土回填后 , 对接地电阻值进行测试 , 以满足设计标准 。
3.3 应用结果与分析
从广东某山区输电塔数据库中选取镀锌圆钢、接地模块和柔性石墨缆的接地材料总经费进行对比分析 , 选取的是近40年的数据 。 表4给出了工程实际采用方案与只采用镀锌钢接地材料的经济性对比 , 为了增加可比性 , 将镀锌钢配接地模块方案的40年总投资也列于表4中 。
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表4 接地材料经费对比
由表4可以看出 , 柔性石墨缆接地方案明显优于传统的接地方案 , 40年总投资可减少约46%。 在该接地方案基础上 , 将石墨柔性接地体与传统材料在不同温度下硬度进行对比分析 , 结果见表5 。


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