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石墨柔性接地體與傳統接地產品現場對比
本次試驗分別對圓鋼、銅排、石墨基柔性接地纜、石墨基柔性接地模塊、銅等離子接地極與石墨基柔性接地體系列產品進行現場實驗對比降阻效果，為了保證這次實驗的公平性，我們選擇在同一塊土地，用同樣長度的材料進行實驗，結果如下：
鍍鋅鋼與石墨柔性接地體桿塔接地案例經濟效益對比分析
經多次在全國各地不同地形下試驗，得出結論使用原鍍鋅鋼接地體長度的2/3的石墨基柔性接地體即可達到相同降阻效果，假設一條新建110kV線路，長度80公里，鐵塔基數200基，運行環境中土壤電阻率在500-800Ω之間，桿塔接地工頻電阻目標為20Ω以下。
我們分別使用鍍鋅鋼和石墨基柔性接地體，做一下各項經濟數據對比分析，以便接地選型參考，詳細數據見下表：
對比項目 | 鍍鋅鋼 | 石墨柔性接地體 | ||
單基材料用量 | 依據設計慣例500-800Ω/米之間鍍鋅鋼用量 | 150米 | 使用原鍍鋅鋼基接地體長度的2/3 | 100米 |
單基材料成本 | 每米重約0.8千克，約20元/米 | 3000元 | 以目前市場價，約95元/米 | 9500元 |
單基開挖土方量 | 硬質接地，地溝開挖截面0.4米寬×0.7米深 | 42立方米 | 軟質接地，地溝開挖截面0.4米寬×0.7米深 | 28立方米 |
開挖和回填土方成本 | 每立方150元工費成本 | 6300元 | 每立方150元工費成本 | 4200元 |
單基接地開挖土地面積 | 溝寬0.4米，總長150米 | 60平方/0.1畝 | 溝寬0.4米，總長100米 | 40平方/0.06畝 |
單基接地土地補償成本 | 每畝30000元 | 3000元 | 每畝30000元 | 1800元 |
單基人工及機械運輸使用成本 | 運輸發電機、切割機、電焊機、防腐工具等車輛及人工費用 | 800元 | 無需任何安裝機械，只需材料運輸成本 | 200元 |
施工時間 | 一天安裝1基 | 1天/基 | 一天安裝2基 | 0.5天/基 |
單基技工成本 | 電工及焊工 | 600元 | 無需專業人員 | 0元 |
單基一次投入綜合成本小計 | 13700元 | 15700元 | ||
接地壽命周期 | 地網壽命5年 | 地網壽命7年 | 地網壽命=線路全壽命周期，引下線壽命5年 | |
線路壽命周期 | 30年 | 30年 | ||
重新更換次數 | 5次 | 4次 | 接地引線無需更換 | |
更換時單基青苗補償費用 | 500元 | 500元 | 無需青苗補償 | |
一次更換成本 | 11200元 | 11200元 | 0元 | |
單基接地裝置，線路壽命周期總投入成本合計 | 56000元 | 44,800元 | 15700元 | |
線路總塔基數 | 200基 | 200基 | 200基 | |
全線路全壽命周期接地投入 | 11200000元 | 8960000元 | 3440000元 | |
常用接地材料性能對比表
對比項 | 鍍鋅圓/扁鋼 | 接地模塊 | 銅覆鋼 | 等離子接地棒 | 圓形石墨纜 | 石墨基柔性接地體 |
吸水性 | 無 | 良好 | 無 | 良好 | 一般 | 良好 |
耐腐蝕 | 易腐蝕 | 連接扁鐵易腐蝕 | 產品特殊的制作工藝，生產中為讓扁鋼順利穿過銅管，會涂大量的潤滑油，拉伸后會有少量潤滑油殘留于內壁形成很薄的油膜，會分解成酸性物質，進行內部腐蝕，并影響自身電阻和電流順利通過 | 大量使用降阻劑后，基體表面腐蝕極快 | 接地網整體采用石墨帶接地，無金屬不腐蝕 | 接地網整體采用石墨帶接地，無金屬不腐蝕 |
導電性 | 電阻略大 | 良好 | 極好，大量的降阻劑使初期效果極好 | 石墨導電性能好，電阻低，和銅接近 | 石墨導電性能好，電阻低，和銅接近 | |
機械性能 | 硬度大，不易彎曲，彎曲時易破壞表面鍍層 | 材質脆，搬運過程中易發生破裂 | 材質硬，不易彎曲 | 良好 | 圓形狀與土壤接觸面積小，接觸不緊密，降阻效果不穩定 | 質量輕，柔軟性好，韌性好 |
雙金屬腐蝕 | 全金屬設計，整體易腐蝕 | 內部采用金屬網，產品吸水后內部易發生電池效應（雙金屬腐蝕） | 無 | 無 | 接地網整體采用石墨帶接地，無金屬不腐蝕 | 接地網整體采用石墨帶接地，無金屬不腐蝕 |
施工 難度 | 開挖量大，需焊接，焊接處需做防腐處理施工設備繁多，工序多，施工難度大，施工成本較高 | 開挖量大，需焊接，焊接處需做防腐處理施工設備繁多，工序多，施工難度大，施工成本較高 | 開挖量大，需焊接，焊接處需做防腐處理施工設備繁多，工序多，施工難度大，施工成本較高 | 垂直施工，開挖量小，開孔深度挖掘難度大，且還有焊接處理工具量大 | 連接不方便 | 開挖量小，施工時只需普通扳手即可操作，施工簡便高效，施工成本低 |
使用 壽命 | 3-7年 | 4-7年（四川省明確禁用） | 10年 | 3-5年 | 30年 | 30年 |
運輸 | 產品尺寸較長，質量較重，不易搬運 | 體積大，質量重，搬運不便易碎 | 產品尺寸較長，質量較重，不易搬運 | 運輸量大，本體加填充料較多 | 單位長度重量大，運輸成本高 | 質量輕便，搬運過程中不會發生碎裂 |
經濟效益對比 | 材料成本低，但壽命較短，30年需維護4-10次，綜合成本較高 | 首次投入成本略低，如30年使用壽命計算，需維護4-7次，綜合成本高 | 材料成本較高，需維護，綜合成本較高 | 投資成本大，維護頻繁，經濟效益較低 | 首次成本略高，但30年內無需進行地網維護，綜合成本較低 | 首次成本略高，但30年內無需進行地網維護，綜合成本較低 |
耐高溫 | 金屬連接處易發生熔變（鋼鐵熔點為1539度） | 金屬連接處易發生熔變（鋼鐵熔點為1539度） | 熔點低1083度 | 接地面積大，接地熔點1083度 | 金屬包芯熱穩定性低 | 整體無金屬不會發生熔變，耐高溫（石墨熔點3850度） |
《土壤電阻率參考值》
土壤類別 | 土壤類型 | 電阻率參考值（Ω.m） | 不同濕度下電阻率的變化范圍（Ω.m） | ||
較濕（一般地區、多雨區） | 較干（少雨區、沙漠區） | 鹽堿區（地下水含鹽堿時） | |||
泥土 | 沖擊土 | 5 | - | - | - |
陶黏土 | 10 | 5～20 | 10～100 | 3～10 | |
泥炭、泥灰巖、沼澤地 | 20 | 10～30 | 50～300 | 3～30 | |
黑土、田園土、陶土 | 50 | 30～100 | 50～300 | 10～30 | |
白堊土、黏土 | 60 | 30～100 | 50～300 | 10～30 | |
砂質黏土 | 100 | 100～200 | 250 | 30 | |
黃土 | 200 | 100～1000 | >1000 | 30～100 | |
含砂黏土、砂土 | 300 | ||||
多石土壤 | 400 | ||||
上層風化黏土、下層紅頁巖 | 500（30%濕度） | ||||
表層土夾石、下層礫石 | 600（15%濕度） | ||||
砂 | 砂子、砂礫 | 1000 | 250～1000 | 1000～2500 | |
土層深度大于10m，地下水在深處的草原砂礫 | 1000 | - | |||
地層黏土深度不大于1.5m，底層巖石 | 100 | ||||
河灘中的砂 | - | 300 | - | ||
巖石 | 礫石、碎石 | 5000 | |||
多巖石地 | 5000 | ||||
花崗巖 | 200000 | ||||
水 | 海水 | 1～5 | |||
湖水、池水 | 30 | ||||
泥水 | 15～20 | ||||
泉水 | 40～50 | ||||
地下水 | 20～70 | ||||
溪水 | 50～100 | ||||
河水 | 30～600 | ||||
混凝土 | 在水中 | 40～55 | |||
在濕土中 | 100～200 | ||||
在干土中 | 500～1300 | ||||
在干燥的大氣中 | 12000～18000 | ||||
其它 | 金屬礦 | 0.01～1 | |||
搗碎的木炭 | 40 | ||||
煤 | 350 | ||||
石墨基柔性接地體安裝施工要求
1、埋深：平地丘陵地區不小于0.8米，地表為土質的山區不小于0.6米，地表為巖石的山區不小于0.5米，寬度不小于0.5米，且均不得小于耕作深度。
2、引下線采用熱鍍鋅40*4扁鋼連接搭腿，與石墨基柔性接地體采用非金屬專用夾具連接。
3、接地體與臨近設施接地體臨近時，為防止反擊，兩接地體的最近距離不宜小于7m。
4、埋入接地帶需填土夯實，回填土不得摻有石塊及其雜物，必要時另取好土壤回填。
5、應實測每一基地裝置的接地電阻，測試方法按《交流電器裝置的接地》DL/T621-1997執行。
土壤電阻率 | 允許電阻 | 型號 | S(m) | L(m) | 總長度(m) | 總重量（kg） | 土方量（m3） |
100Ω/m | 10 | 超導拒腐接地帶BJN-D型 | 8 | 0 | 32 | 12.8 | 12.8 |
100-500Ω/m | 15 | 8 | 10 | 72 | 28.8 | 28.8 | |
500-1000Ω/m | 20 | 8 | 24 | 128 | 51.2 | 51.2 | |
1000-2000Ω/m | 25 | 8 | 32 | 160 | 64 | 64 | |
>2000Ω/m | 30 | 8 | 47 | 220 | 88 | 88 |
