前??言

本標準按照GB/T 1.1—2009《標準化工作導則  第l部分：標準的結構和編寫》給出的規則起草。

請注意本標準的某些內容可能涉及專利，本標準的發布機構不承擔識別這些專利的責任。

本標準由中國電力企業聯合會提出。

本標準由能源行業電力接地技術標準化技術委員會歸口。

本標準負責起草單位：國網江西省電力有限公司電力科學研究院、武漢大學。

本標準參加起草單位：國網陜西省電力公司電力科學研究院,全球能源互聯網研究院有限公司,中國電力科學研究院有限公司,武漢黌門電工科技有限公司,國家電網有限公司華中分部,南方電網科學研究院有限責任公司,國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司,中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司,河南盛煌電力設備有限公司,國網湖北省電力有限公司,國網江西省電力有限公司,廣東電網有限責任公司,廣東電網有限責任公司電力科學研究院,國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院,國網江蘇省電力有限公司建設分公司,國網山西省電力公司,國網山西省電力公司電力科學研究院,貴州電網有限責任公司電力科學研究院,云南電網有限責任公司電力科學研究院,廣東電網有限責任公司佛山供電局,國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司,智方工程設計有限公司,西安杰邦科技股份有限公司，國網重慶市電力公司江北供電分公司,山東理工大學

本標準主要起草人：黃道春,劉欣,平帥,阮江軍,裴鋒,周華敏,張昌,李謙,詹清華,馬建國,張宇,李楊,甘艷，蔡漢生,曹盈,胡元潮,劉熙,馬光,趙淳,譚波,李偉,,郭志鋒,周國華,原敏宏,戴永東,路永玲,黃濤,倪偉東,張迅,楊宇玲,鄭偉,黃欲成,方波,戴雨劍,郝文魁,陳云,曾鵬,饒斌斌,田旭,陳田

本標準是首次發布。

本標準在執行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業聯合會標準化管理中心（北京市自廣路二條一號，100761）。

輸電線路桿塔石墨基柔性接地體技術條件

1　范圍

本標準規定了石墨基柔性接地體的標記、技術要求、檢測及試驗方法、檢驗、包裝及運輸要求等。

本標準適用于輸電線路桿塔接地用的石墨基柔性接地體。配電網、獨立避雷針、通信、石油化工、鐵路、建筑等行業構筑物防雷接地可參照使用。

2　規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB 10698-1989   可膨脹石墨

GB 50545   110～750kV架空輸電線路設計技術規定

GB/T 10707   橡膠燃燒性能的測定

GB/T 16927.1   高電壓試驗技術 第1部分：一般定義及試驗要求

GB/T 16927.2   高電壓試驗技術 第2部分：測量系統

GB/T 21652   銅及銅合金線材

GB/T 3048.2   電線電纜電性能試驗方法 第2部分：金屬材料電阻率試驗

GB/T 33818   碳納米管導電漿料

GB/T 3518   鱗片石墨

QJ 1523   導電膠電阻率測試方法

JB/T 8137.2   電線電纜交貨盤 第2部分：全木結構交貨盤

3　術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1　

石墨線 Graphite wire

一種由可膨脹石墨、無機或合成纖維、膠粘劑等材料經膨化、輥壓、切條、捻合而成的導線。

3.2　

導電膠 Conductive adhesive

一種含如碳納米管等材料，可固化的具有一定導電性的膠粘劑。

3.3　

石墨覆金屬線 Graphite coated metal wire

采用導電膠等材料或其他工藝，將石墨均勻、緊致、完整地包覆在銅線或其他金屬線表面的導線。

3.4　

石墨基柔性接地體 Graphite-based flexible grounding conductor

由石墨線或石墨線與石墨覆金屬線或石墨線與耐腐蝕不銹鋼經布線和編織加工制成的可埋入土壤或特定的導電介質（例如混凝土或焦炭）中作為接地裝置使用的導體。

4　標記

4.2　標記示例

石墨基柔性接地體產品的標記示例如下：

4.2.1　示例1：工頻1s耐受電流0.5 kA，直徑為28 mm的不含金屬的接地體，標記為：FG-N0.5/F28。

4.2.2　示例2：工頻1s耐受電流0.5 kA，截面為10×60 mm的不含金屬的接地體，標記為：FG-N0.5/10×60。

4.2.3　示例3：工頻1s耐受電流4 kA，直徑為28mm的含銅或其他金屬的接地體，標記為：FG-M4/F28。

4.2.4　示例4：工頻1s耐受電流4 kA，截面為10×40mm的含銅或其他金屬的接地體，標記為：FG-M4/10×40。

5　技術要求

5.1  原材料

5.1.1　石墨基柔性接地體的原材料包括石墨、無機或合成纖維、膠粘劑、導電膠以及銅線或其他金屬線。

5.1.2　石墨為鱗片可膨脹石墨，符合GB/T 3518的規定，固定碳含量應不低于95%。

5.1.3　無機或合成纖維的抗拉強度應大于2 GPa，使用溫度應為-60 °C ~ 300 °C，耐腐蝕、阻燃、易加工成型。

5.1.4　碳納米管導電膠固化后的體積電阻率應小于100 W×m，水溶性。

5.1.5　銅線應符合GB/T 21652中紫銅線的規定。

5.2　一般要求

5.2.1　外觀

石墨基柔性接地體外觀應緊致均勻，應無明顯斷線續接點，表面應呈編織形網格狀。接地體內部不應夾雜有裸露的金屬絲、帶、線等金屬導體。

5.2.2　尺寸及允差

石墨基柔性接地體橫截面應為圓形或矩形。圓形截面直徑或矩形寬度和厚度的允許誤差應小于5%。接地體內金屬導體的總橫截面積不得大于接地體總橫截面積的10%。

5.2.3　石墨覆金屬線

石墨覆金屬線需采用導電膠將石墨均勻、緊密、完整地包覆在銅線或其他金屬線表面，不得存在裸露的金屬導體。室溫下石墨層剝離力不應小于10 N/mm。

5.3　電氣性能

5.3.1　直流電阻及體積電阻率

石墨基柔性接地體直流電阻應符合表1的規定，換算成體積電阻率應不大于5×10-5 W×m，型號標記應符合4.1的規定。

5.3.2　工頻電流耐受性能

經6.3.2規定的工頻電流試驗后，試品外觀不應有斷股、燒蝕、鼓脹等缺陷，溫升不高于120 °C，單位長度直流電阻增加不大于10%。石墨基柔性接地體工頻電流耐受參數應按表2取值。

5.3.3　雷電流沖擊耐受性能

經6.3.3規定的8/20 μs、50 kA標準雷電流沖擊耐受試驗后，溫升不高于120 °C，試品外觀不應有斷股、燒蝕、鼓脹等缺陷，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.4　機械性能

5.4.1　抗彎性能

折彎曲率半徑不應大于30 cm，經正反方向各10次折彎90°后，試品外觀不應有斷股、破損等缺陷，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.4.2　抗扭性能

經180°/m的扭轉并保持10 s后，試品外觀不應有斷股、破損等缺陷，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.4.3　抗拉性能

施加2000 N的拉力并保持10 s后，試品外觀不應有斷股、破損等缺陷，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.5　耐高低溫性能

5.5.1　耐高溫性能

經100 ℃恒溫烘烤12 h，恢復至室溫后，重復5.4.3規定的抗拉性能試驗，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.5.2　耐低溫性能

經-60 ℃恒溫冷凍12 h，恢復至室溫后，重復5.4.3規定的抗拉性能試驗，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.6　耐腐蝕性能

5.6.1　耐浸泡腐蝕性能

石墨基柔性接地體耐浸泡腐蝕性能應符合下列要求：

a）耐堿性：在5% NaOH溶液中室溫浸泡480 h，單位長度直流電阻增加不大于10%；

b）耐酸性：在5% H2SO4溶液中室溫浸泡480 h，單位長度直流電阻增加不大于10%；

c）耐鹽水性：在3.5% NaCl溶液中室溫浸泡720 h，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.6.2　浸泡腐蝕試驗后的工頻電流耐受性能

經6.6.1規定的耐浸泡腐蝕試驗后，再將試品經6.3.2規定的工頻電流耐受測試試驗后，溫升不高于200 °C，石墨基柔性接地體的外觀不應有斷股、燒蝕、鼓脹等缺陷，單位長度直流電阻增加不大于10%。石墨基柔性接地體工頻電流耐受性能應符合5.3.2中的要求。

5.6.3　浸泡腐蝕試驗后的抗拉性能

經6.3.2規定的工頻電流耐受測試試驗后，進行6.4.3規定的抗拉性能試驗，單位長度直流電阻增加不大于10%。

5.7　阻燃性能

按GB/T 10707規定的垂直燃燒法進行阻燃性能試驗，燃燒性能等級應屬于FV-0級。

6　檢測及試驗方法

6.1　測試試品

試品1用于外觀、尺寸和允差、電氣性能、機械性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能測試，見圖1。含金屬的接地體其金屬端部應與連接金具接頭可靠連接，環形夾具應為帶針刺環形夾具。

試品2用于石墨覆金屬線剝離力、阻燃性能測試，見圖2。

6.2　工藝質量檢查

6.2.1　外觀檢查

對試品1進行目測檢查，結果應符合5.2.1要求。

6.2.2　尺寸檢查

使用柔性尺測量試品1的周長，換算成直徑或邊長，3個測量點在試品1上均勻分布，求取平均值即為試品的橫截面直徑D或試品邊長，結果應符合5.2.2的要求。

6.2.3　石墨覆金屬線剝離力測試

如圖3所示，取3根12 cm長的石墨覆金屬線作為試品，其中金屬線的直徑為d，剝去一端2 cm長的石墨層使部分金屬線裸露后捋直，將裸露部分的金屬線穿過厚度不小于2 mm的金屬板中的小孔，小孔內徑為w（w=d+0.2 mm），用拉力測試儀連接裸露部分的金屬線，并將金屬線拉過小孔使剩余10cm石墨覆金屬線上的石墨層從金屬線上剝離，記錄最大拉力值F。連續3次測試后，求取F的平均值F0，石墨層剝離力= F0/(pd)，結果應符合5.2.3要求。

6.3　電氣性能測試

6.3.1　單位長度直流電阻測試

采用小電阻測試儀或四極法測量試品1的單位長度直流電阻。采用圖4的接線方式，C1、C2為電流端，P1、P2為電壓端，用環形夾具實現電流端、電壓端良好的電氣連接。

接地體電阻Rx應根據式（1）計算，接地體單位長度直流電阻R應根據式（2）計算。

Rx=Ux/Ix                                      （1）

R=Rx/L1                                       （2）

L1為P1、P2之間的距離。單位長度直流電阻R測量值應符合5.3.1要求。

6.3.2　工頻電流耐受測試

試驗方法應符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的規定。采用工頻電源對試品1施加工頻電流3次，每次持續1 s，試驗間隔不小于30 min，以保證接地體完全散熱。每次試驗結束后，樣品恢復至室溫后測量直流電阻，根據式（1）、（2）計算接地體單位長度直流電阻，求取3次試驗后單位長度直流電阻的平均值，單位長度直流電阻增加應符合5.3.2要求。試驗完成后接地體外觀應符合5.2.1要求。

6.3.3　雷電流沖擊耐受測試

試驗方法應符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的規定。采用沖擊電流發生器對試品1施加10/350 μs，50 kA標準雷電流。試驗波形和測量系統應符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的規定。沖擊試驗3次，每次間隔不小于30 min，以保證接地體完全散熱。試驗結束后測量直流電阻，根據式（1）、（2）計算接地體單位長度直流電阻，求取3次試驗后單位長度直流電阻的平均值，單位長度直流電阻增加應符合5.3.3要求。試驗完成后接地體外觀應符合5.2.1要求。

6.4　機械性能測試

6.4.1　抗彎性能測試

抗彎試驗前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。選取試品1中點為彎曲點，按曲率半徑不大于30 cm正反方向各10次90°折彎。試驗結束后，接地體外觀應符合5.2.1要求。按6.3.1再次測量直流電阻，單位長度直流電阻增加應符合5.4.1要求。

6.4.2　抗扭性能測試

抗扭試驗前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。固定樣品兩端連接金具，使試驗樣品保持緊繃狀態，扭轉180°后保持10 s。試驗結束后，接地體外觀應符合5.2.1要求。按照6.3.1再次測量試品單位長度直流電阻，試品單位長度直流電阻增加應符合5.4.2要求。

6.4.3　抗拉性能測試

抗拉試驗前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。在萬能試驗機上夾持樣品兩端連接金具，緩慢加載力載荷，拉力載荷為2000 N時停止加載并保持10 s，試驗結束后，接地體外觀應符合5.2.1要求。按6.3.1再次測量試品單位長度直流電阻，試品單位長度直流電阻增加應符合5.4.3要求。

6.5　高低溫耐受性能測試

6.5.1　耐高溫性能測試

耐高溫性能測試前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。將試品1置于100 ℃恒溫箱中保持12 h后取出，置于空氣中自然冷卻至室溫，重復6.4.3規定的抗拉性能測試，再按6.3.1測量試品單位長度直流電阻，試驗前后試品單位長度直流電阻增加應符合5.5.1的要求。

6.5.2　耐低溫性能測試

耐低溫性能測試前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。將試品置于-60 ℃恒溫箱中保持12 h后取出，置于空氣中自然升溫至室溫，重復6.4.3規定的抗拉性能測試，再按6.3.1測量試品單位長度直流電阻，試驗前后試品單位長度直流電阻增加應符合5.5.2的要求。

6.6　耐腐蝕性能測試

6.6.1　耐浸泡腐蝕測試

耐堿性試驗：將試品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗前試品的單位長度直流電阻，然后置于5% NaOH溶液中室溫浸泡480 h，再采用蒸餾水浸泡沖洗的方法去除試品1中的腐蝕溶液殘留離子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗后試品的單位長度直流電阻，試驗前后試品的單位長度直流電阻增加應符合5.6.1要求。

耐酸性試驗：將試品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗前試品的單位長度直流電阻，然后置于5% H2SO4溶液中室溫浸泡480 h，再采用蒸餾水浸泡沖洗的方法去除試品1中的腐蝕溶液殘留離子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗后試品的單位長度直流電阻，試驗前后試品的單位長度直流電阻增加應符合5.6.1要求。

耐鹽水性試驗：將試品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗前試品的單位長度直流電阻，然后置于3.5% NaCl溶液中室溫浸泡720 h，再采用蒸餾水浸泡沖洗的方法去除試品1中的腐蝕溶液殘留離子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢復至室溫后，按6.3.1測量并記錄試驗后試品的單位長度直流電阻，試驗前后試品的單位長度直流電阻增加應符合5.6.1要求。

6.6.2　浸泡腐蝕試驗后的工頻電流耐受性能測試

浸泡腐蝕試驗后的工頻電流耐受性能測試前，按6.3.1測量試品單位長度直流電阻。耐浸泡腐蝕試驗方法應符合6.6.1規定，工頻電流耐受測試試驗方法應符合6.3.2規定，經浸泡腐蝕試驗后再經工頻電流耐受測試試驗，接地體外觀應符合5.2.1要求。測試后按6.3.1再次測量試品單位長度直流電阻，試品的單位長度直流電阻增加應符合5.6.2的要求。

6.6.3　浸泡腐蝕試驗后的抗拉性能試驗

通過工頻電流耐受性能測試的試品，重復6.4.3規定的抗拉性能測試，再按6.3.1測量試品單位長度直流電阻，試驗前后試品單位長度直流電阻增加應符合5.6.3的要求。

6.7　阻燃性能測試

將試品2放入垂直燃燒測試儀中，夾持固定后，樣品一端在本生燈火焰中灼燒并保持10 s，試驗布置如圖5所示。按GB/T 10707-2008規定的垂直燃燒法進行阻燃性能檢測，測試結果應符合5.7要求。

7　檢驗

7.1　一般要求

7.1.1　每種型號的產品定型及批量生產前，應按表3的規定進行型式試驗驗證。

7.1.2　供方提供產品時，應按批次提供產品的原材料檢驗報告，以及表3中規定的出廠試驗檢驗報告。

7.1.3　需方收到產品后，應按批次依照表3的規定進行抽檢試驗。

7.2　取樣

產品取樣應符合表4的規定。

7.3　組批

產品應成批提交，每個批次由同一型號、規格及狀態組成，每批長度不得大于10000 m。

7.4　檢驗結果判定

7.4.1　型式試驗

具備下列情況之一時，應進行型式試驗：

a）新產品投產前。

b）材料或工藝發生變化，可能影響產品性能時。

c）停產半年及以上重新恢復生產線。

d）從上一次進行型式試驗后滿3年。

e）用戶提出要求時。

型式試驗應在出廠檢驗合格的產品中抽取，任一項試驗結果不合格，應判定該型號產品型式試驗不合格。

7.4.2　出廠試驗

產品應經供方質檢部門按組批逐批檢驗，檢驗合格后才能出廠。有一項不合格者，從該批產品中抽取雙倍試品復驗；復驗結果全部合格，應判定該批次產品合格；復驗結果仍不合格，應判定該批次產品不合格。

7.4.3　抽檢試驗

需方應對到貨的產品按組批抽樣驗收，驗收合格后才可使用。有一項不合格者，從該批產品中抽取雙倍試品復驗；復驗結果全部合格，應判定該批次產品合格；復驗結果仍不合格，應判定該批次產品不合格。

8　標志、包裝、運輸、貯存和質量證明書

8.1　標志

檢驗合格的每件產品上應標識下列標簽：

a）供方質量監督部門的檢印。

b）牌號。

c）狀態。

d）批號。

8.2　包裝、運輸、貯存

產品包裝、運輸和貯存應符合JB/T 8137.2的規定。

8.3　質量證明書

每批產品應附有產品質量證明書，注明下列內容：

a）供方名稱。

b）產品名稱。

c）牌號。

d）規格。

e）批號。

f）凈重。

g）供方質量監督部門印記。

h）本標準編號，年代號。

i）包裝日期。

附錄A

（資料性附錄）

典型石墨基柔性接地體產品截面示意圖

典型石墨基柔性接地體產品截面示意圖如圖A.1所示（不限于此）