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石墨柔性接地体与传统接地产品现场对比
本次试验分别对圆钢、铜排、石墨基柔性接地缆、石墨基柔性接地模块、铜等离子接地极与石墨基柔性接地体系列产品进行现场实验对比降阻效果，为了保证这次实验的公平性，我们选择在同一块土地，用同样长度的材料进行实验，结果如下：
镀锌钢与石墨柔性接地体杆塔接地案例经济效益对比分析
经多次在全国各地不同地形下试验，得出结论使用原镀锌钢接地体长度的2/3的石墨基柔性接地体即可达到相同降阻效果，假设一条新建110kV线路，长度80公里，铁塔基数200基，运行环境中土壤电阻率在500-800Ω之间，杆塔接地工频电阻目标为20Ω以下。
我们分别使用镀锌钢和石墨基柔性接地体，做一下各项经济数据对比分析，以便接地选型参考，详细数据见下表：
对比项目 | 镀锌钢 | 石墨柔性接地体 | ||
单基材料用量 | 依据设计惯例500-800Ω/米之间镀锌钢用量 | 150米 | 使用原镀锌钢基接地体长度的2/3 | 100米 |
单基材料成本 | 每米重约0.8千克，约20元/米 | 3000元 | 以目前市场价，约95元/米 | 9500元 |
单基开挖土方量 | 硬质接地，地沟开挖截面0.4米宽×0.7米深 | 42立方米 | 软质接地，地沟开挖截面0.4米宽×0.7米深 | 28立方米 |
开挖和回填土方成本 | 每立方150元工费成本 | 6300元 | 每立方150元工费成本 | 4200元 |
单基接地开挖土地面积 | 沟宽0.4米，总长150米 | 60平方/0.1亩 | 沟宽0.4米，总长100米 | 40平方/0.06亩 |
单基接地土地补偿成本 | 每亩30000元 | 3000元 | 每亩30000元 | 1800元 |
单基人工及机械运输使用成本 | 运输发电机、切割机、电焊机、防腐工具等车辆及人工费用 | 800元 | 无需任何安装机械，只需材料运输成本 | 200元 |
施工时间 | 一天安装1基 | 1天/基 | 一天安装2基 | 0.5天/基 |
单基技工成本 | 电工及焊工 | 600元 | 无需专业人员 | 0元 |
单基一次投入综合成本小计 | 13700元 | 15700元 | ||
接地寿命周期 | 地网寿命5年 | 地网寿命7年 | 地网寿命=线路全寿命周期，引下线寿命5年 | |
线路寿命周期 | 30年 | 30年 | ||
重新更换次数 | 5次 | 4次 | 接地引线无需更换 | |
更换时单基青苗补偿费用 | 500元 | 500元 | 无需青苗补偿 | |
一次更换成本 | 11200元 | 11200元 | 0元 | |
单基接地装置，线路寿命周期总投入成本合计 | 56000元 | 44,800元 | 15700元 | |
线路总塔基数 | 200基 | 200基 | 200基 | |
全线路全寿命周期接地投入 | 11200000元 | 8960000元 | 3440000元 | |
常用接地材料性能对比表
对比项 | 镀锌圆/扁钢 | 接地模块 | 铜覆钢 | 等离子接地棒 | 圆形石墨缆 | 石墨基柔性接地体 |
吸水性 | 无 | 良好 | 无 | 良好 | 一般 | 良好 |
耐腐蚀 | 易腐蚀 | 连接扁铁易腐蚀 | 产品特殊的制作工艺，生产中为让扁钢顺利穿过铜管，会涂大量的润滑油，拉伸后会有少量润滑油残留于内壁形成很薄的油膜，会分解成酸性物质，进行内部腐蚀，并影响自身电阻和电流顺利通过 | 大量使用降阻剂后，基体表面腐蚀极快 | 接地网整体采用石墨带接地，无金属不腐蚀 | 接地网整体采用石墨带接地，无金属不腐蚀 |
导电性 | 电阻略大 | 良好 | 极好，大量的降阻剂使初期效果极好 | 石墨导电性能好，电阻低，和铜接近 | 石墨导电性能好，电阻低，和铜接近 | |
机械性能 | 硬度大，不易弯曲，弯曲时易破坏表面镀层 | 材质脆，搬运过程中易发生破裂 | 材质硬，不易弯曲 | 良好 | 圆形状与土壤接触面积小，接触不紧密，降阻效果不稳定 | 质量轻，柔软性好，韧性好 |
双金属腐蚀 | 全金属设计，整体易腐蚀 | 内部采用金属网，产品吸水后内部易发生电池效应（双金属腐蚀） | 无 | 无 | 接地网整体采用石墨带接地，无金属不腐蚀 | 接地网整体采用石墨带接地，无金属不腐蚀 |
施工 难度 | 开挖量大，需焊接，焊接处需做防腐处理施工设备繁多，工序多，施工难度大，施工成本较高 | 开挖量大，需焊接，焊接处需做防腐处理施工设备繁多，工序多，施工难度大，施工成本较高 | 开挖量大，需焊接，焊接处需做防腐处理施工设备繁多，工序多，施工难度大，施工成本较高 | 垂直施工，开挖量小，开孔深度挖掘难度大，且还有焊接处理工具量大 | 连接不方便 | 开挖量小，施工时只需普通扳手即可操作，施工简便高效，施工成本低 |
使用 寿命 | 3-7年 | 4-7年（四川省明确禁用） | 10年 | 3-5年 | 30年 | 30年 |
运输 | 产品尺寸较长，质量较重，不易搬运 | 体积大，质量重，搬运不便易碎 | 产品尺寸较长，质量较重，不易搬运 | 运输量大，本体加填充料较多 | 单位长度重量大，运输成本高 | 质量轻便，搬运过程中不会发生碎裂 |
经济效益对比 | 材料成本低，但寿命较短，30年需维护4-10次，综合成本较高 | 首次投入成本略低，如30年使用寿命计算，需维护4-7次，综合成本高 | 材料成本较高，需维护，综合成本较高 | 投资成本大，维护频繁，经济效益较低 | 首次成本略高，但30年内无需进行地网维护，综合成本较低 | 首次成本略高，但30年内无需进行地网维护，综合成本较低 |
耐高温 | 金属连接处易发生熔变（钢铁熔点为1539度） | 金属连接处易发生熔变（钢铁熔点为1539度） | 熔点低1083度 | 接地面积大，接地熔点1083度 | 金属包芯热稳定性低 | 整体无金属不会发生熔变，耐高温（石墨熔点3850度） |
《土壤电阻率参考值》
土壤类别 | 土壤类型 | 电阻率参考值（Ω.m） | 不同湿度下电阻率的变化范围（Ω.m） | ||
较湿（一般地区、多雨区） | 较干（少雨区、沙漠区） | 盐碱区（地下水含盐碱时） | |||
泥土 | 冲击土 | 5 | - | - | - |
陶黏土 | 10 | 5～20 | 10～100 | 3～10 | |
泥炭、泥灰岩、沼泽地 | 20 | 10～30 | 50～300 | 3～30 | |
黑土、田园土、陶土 | 50 | 30～100 | 50～300 | 10～30 | |
白垩土、黏土 | 60 | 30～100 | 50～300 | 10～30 | |
砂质黏土 | 100 | 100～200 | 250 | 30 | |
黄土 | 200 | 100～1000 | >1000 | 30～100 | |
含砂黏土、砂土 | 300 | ||||
多石土壤 | 400 | ||||
上层风化黏土、下层红页岩 | 500（30%湿度） | ||||
表层土夹石、下层砾石 | 600（15%湿度） | ||||
砂 | 砂子、砂砾 | 1000 | 250～1000 | 1000～2500 | |
土层深度大于10m，地下水在深处的草原砂砾 | 1000 | - | |||
地层黏土深度不大于1.5m，底层岩石 | 100 | ||||
河滩中的砂 | - | 300 | - | ||
岩石 | 砾石、碎石 | 5000 | |||
多岩石地 | 5000 | ||||
花岗岩 | 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 | |||
在湿土中 | 100～200 | ||||
在干土中 | 500～1300 | ||||
在干燥的大气中 | 12000～18000 | ||||
其它 | 金属矿 | 0.01～1 | |||
捣碎的木炭 | 40 | ||||
煤 | 350 | ||||
石墨基柔性接地体安装施工要求
1、埋深：平地丘陵地区不小于0.8米，地表为土质的山区不小于0.6米，地表为岩石的山区不小于0.5米，宽度不小于0.5米，且均不得小于耕作深度。
2、引下线采用热镀锌40*4扁钢连接搭腿，与石墨基柔性接地体采用非金属专用夹具连接。
3、接地体与临近设施接地体临近时，为防止反击，两接地体的最近距离不宜小于7m。
4、埋入接地带需填土夯实，回填土不得掺有石块及其杂物，必要时另取好土壤回填。
5、应实测每一基地装置的接地电阻，测试方法按《交流电器装置的接地》DL/T621-1997执行。
土壤电阻率 | 允许电阻 | 型号 | S(m) | L(m) | 总长度(m) | 总重量（kg） | 土方量（m³） |
100Ω/m | 10 | 超导拒腐接地带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 |
