前  言

本标准按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则  第l部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。

请注意本标准的某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由能源行业电力接地技术标准化技术委员会归口。

本标准负责起草单位：国网江西省电力有限公司电力科学研究院、武汉大学。

本标准参加起草单位：国网陕西省电力公司电力科学研究院,全球能源互联网研究院有限公司,中国电力科学研究院有限公司,武汉黉门电工科技有限公司,国家电网有限公司华中分部,南方电网科学研究院有限责任公司,国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司,河南盛煌电力设备有限公司,国网湖北省电力有限公司,国网江西省电力有限公司,广东电网有限责任公司,广东电网有限责任公司电力科学研究院,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,国网江苏省电力有限公司建设分公司,国网山西省电力公司,国网山西省电力公司电力科学研究院,贵州电网有限责任公司电力科学研究院,云南电网有限责任公司电力科学研究院,广东电网有限责任公司佛山供电局,国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司,智方工程设计有限公司,西安杰邦科技股份有限公司，国网重庆市电力公司江北供电分公司,山东理工大学

本标准主要起草人：黄道春,刘欣,平帅,阮江军,裴锋,周华敏,张昌,李谦,詹清华,马建国,张宇,李杨,甘艳，蔡汉生,曹盈,胡元潮,刘熙,马光,赵淳,谭波,李伟,,郭志锋,周国华,原敏宏,戴永东,路永玲,黄涛,倪伟东,张迅,杨宇玲,郑伟,黄欲成,方波,戴雨剑,郝文魁,陈云,曾鹏,饶斌斌,田旭,陈田

本标准是首次发布。

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市自广路二条一号，100761）。

输电线路杆塔石墨基柔性接地体技术条件

1　范围

本标准规定了石墨基柔性接地体的标记、技术要求、检测及试验方法、检验、包装及运输要求等。

本标准适用于输电线路杆塔接地用的石墨基柔性接地体。配电网、独立避雷针、通信、石油化工、铁路、建筑等行业构筑物防雷接地可参照使用。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 10698-1989   可膨胀石墨

GB 50545   110～750kV架空输电线路设计技术规定

GB/T 10707   橡胶燃烧性能的测定

GB/T 16927.1   高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求

GB/T 16927.2   高电压试验技术 第2部分：测量系统

GB/T 21652   铜及铜合金线材

GB/T 3048.2   电线电缆电性能试验方法 第2部分：金属材料电阻率试验

GB/T 33818   碳纳米管导电浆料

GB/T 3518   鳞片石墨

QJ 1523   导电胶电阻率测试方法

JB/T 8137.2   电线电缆交货盘 第2部分：全木结构交货盘

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1　

石墨线 Graphite wire

一种由可膨胀石墨、无机或合成纤维、胶粘剂等材料经膨化、辊压、切条、捻合而成的导线。

3.2　

导电胶 Conductive adhesive

一种含如碳纳米管等材料，可固化的具有一定导电性的胶粘剂。

3.3　

石墨覆金属线 Graphite coated metal wire

采用导电胶等材料或其他工艺，将石墨均匀、紧致、完整地包覆在铜线或其他金属线表面的导线。

3.4　

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

由石墨线或石墨线与石墨覆金属线或石墨线与耐腐蚀不锈钢经布线和编织加工制成的可埋入土壤或特定的导电介质（例如混凝土或焦炭）中作为接地装置使用的导体。

4　标记

4.2　标记示例

石墨基柔性接地体产品的标记示例如下：

4.2.1　示例1：工频1s耐受电流0.5 kA，直径为28 mm的不含金属的接地体，标记为：FG-N0.5/F28。

4.2.2　示例2：工频1s耐受电流0.5 kA，截面为10×60 mm的不含金属的接地体，标记为：FG-N0.5/10×60。

4.2.3　示例3：工频1s耐受电流4 kA，直径为28mm的含铜或其他金属的接地体，标记为：FG-M4/F28。

4.2.4　示例4：工频1s耐受电流4 kA，截面为10×40mm的含铜或其他金属的接地体，标记为：FG-M4/10×40。

5　技术要求

5.1  原材料

5.1.1　石墨基柔性接地体的原材料包括石墨、无机或合成纤维、胶粘剂、导电胶以及铜线或其他金属线。

5.1.2　石墨为鳞片可膨胀石墨，符合GB/T 3518的规定，固定碳含量应不低于95%。

5.1.3　无机或合成纤维的抗拉强度应大于2 GPa，使用温度应为-60 °C ~ 300 °C，耐腐蚀、阻燃、易加工成型。

5.1.4　碳纳米管导电胶固化后的体积电阻率应小于100 W×m，水溶性。

5.1.5　铜线应符合GB/T 21652中紫铜线的规定。

5.2　一般要求

5.2.1　外观

石墨基柔性接地体外观应紧致均匀，应无明显断线续接点，表面应呈编织形网格状。接地体内部不应夹杂有裸露的金属丝、带、线等金属导体。

5.2.2　尺寸及允差

石墨基柔性接地体横截面应为圆形或矩形。圆形截面直径或矩形宽度和厚度的允许误差应小于5%。接地体内金属导体的总横截面积不得大于接地体总横截面积的10%。

5.2.3　石墨覆金属线

石墨覆金属线需采用导电胶将石墨均匀、紧密、完整地包覆在铜线或其他金属线表面，不得存在裸露的金属导体。室温下石墨层剥离力不应小于10 N/mm。

5.3　电气性能

5.3.1　直流电阻及体积电阻率

石墨基柔性接地体直流电阻应符合表1的规定，换算成体积电阻率应不大于5×10-5 W×m，型号标记应符合4.1的规定。

5.3.2　工频电流耐受性能

经6.3.2规定的工频电流试验后，试品外观不应有断股、烧蚀、鼓胀等缺陷，温升不高于120 °C，单位长度直流电阻增加不大于10%。石墨基柔性接地体工频电流耐受参数应按表2取值。

5.3.3　雷电流冲击耐受性能

经6.3.3规定的8/20 μs、50 kA标准雷电流冲击耐受试验后，温升不高于120 °C，试品外观不应有断股、烧蚀、鼓胀等缺陷，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.4　机械性能

5.4.1　抗弯性能

折弯曲率半径不应大于30 cm，经正反方向各10次折弯90°后，试品外观不应有断股、破损等缺陷，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.4.2　抗扭性能

经180°/m的扭转并保持10 s后，试品外观不应有断股、破损等缺陷，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.4.3　抗拉性能

施加2000 N的拉力并保持10 s后，试品外观不应有断股、破损等缺陷，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.5　耐高低温性能

5.5.1　耐高温性能

经100 ℃恒温烘烤12 h，恢复至室温后，重复5.4.3规定的抗拉性能试验，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.5.2　耐低温性能

经-60 ℃恒温冷冻12 h，恢复至室温后，重复5.4.3规定的抗拉性能试验，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.6　耐腐蚀性能

5.6.1　耐浸泡腐蚀性能

石墨基柔性接地体耐浸泡腐蚀性能应符合下列要求：

a）耐碱性：在5% NaOH溶液中室温浸泡480 h，单位长度直流电阻增加不大于10%；

b）耐酸性：在5% H2SO4溶液中室温浸泡480 h，单位长度直流电阻增加不大于10%；

c）耐盐水性：在3.5% NaCl溶液中室温浸泡720 h，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.6.2　浸泡腐蚀试验后的工频电流耐受性能

经6.6.1规定的耐浸泡腐蚀试验后，再将试品经6.3.2规定的工频电流耐受测试试验后，温升不高于200 °C，石墨基柔性接地体的外观不应有断股、烧蚀、鼓胀等缺陷，单位长度直流电阻增加不大于10%。石墨基柔性接地体工频电流耐受性能应符合5.3.2中的要求。

5.6.3　浸泡腐蚀试验后的抗拉性能

经6.3.2规定的工频电流耐受测试试验后，进行6.4.3规定的抗拉性能试验，单位长度直流电阻增加不大于10%。

5.7　阻燃性能

按GB/T 10707规定的垂直燃烧法进行阻燃性能试验，燃烧性能等级应属于FV-0级。

6　检测及试验方法

6.1　测试试品

试品1用于外观、尺寸和允差、电气性能、机械性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能测试，见图1。含金属的接地体其金属端部应与连接金具接头可靠连接，环形夹具应为带针刺环形夹具。

试品2用于石墨覆金属线剥离力、阻燃性能测试，见图2。

6.2　工艺质量检查

6.2.1　外观检查

对试品1进行目测检查，结果应符合5.2.1要求。

6.2.2　尺寸检查

使用柔性尺测量试品1的周长，换算成直径或边长，3个测量点在试品1上均匀分布，求取平均值即为试品的横截面直径D或试品边长，结果应符合5.2.2的要求。

6.2.3　石墨覆金属线剥离力测试

如图3所示，取3根12 cm长的石墨覆金属线作为试品，其中金属线的直径为d，剥去一端2 cm长的石墨层使部分金属线裸露后捋直，将裸露部分的金属线穿过厚度不小于2 mm的金属板中的小孔，小孔内径为w（w=d+0.2 mm），用拉力测试仪连接裸露部分的金属线，并将金属线拉过小孔使剩余10cm石墨覆金属线上的石墨层从金属线上剥离，记录最大拉力值F。连续3次测试后，求取F的平均值F0，石墨层剥离力= F0/(pd)，结果应符合5.2.3要求。

6.3　电气性能测试

6.3.1　单位长度直流电阻测试

采用小电阻测试仪或四极法测量试品1的单位长度直流电阻。采用图4的接线方式，C1、C2为电流端，P1、P2为电压端，用环形夹具实现电流端、电压端良好的电气连接。

接地体电阻Rx应根据式（1）计算，接地体单位长度直流电阻R应根据式（2）计算。

Rx=Ux/Ix                                      （1）

R=Rx/L1                                       （2）

L1为P1、P2之间的距离。单位长度直流电阻R测量值应符合5.3.1要求。

6.3.2　工频电流耐受测试

试验方法应符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的规定。采用工频电源对试品1施加工频电流3次，每次持续1 s，试验间隔不小于30 min，以保证接地体完全散热。每次试验结束后，样品恢复至室温后测量直流电阻，根据式（1）、（2）计算接地体单位长度直流电阻，求取3次试验后单位长度直流电阻的平均值，单位长度直流电阻增加应符合5.3.2要求。试验完成后接地体外观应符合5.2.1要求。

6.3.3　雷电流冲击耐受测试

试验方法应符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的规定。采用冲击电流发生器对试品1施加10/350 μs，50 kA标准雷电流。试验波形和测量系统应符合GB/T 16927.1和GB/T 16927.2的规定。冲击试验3次，每次间隔不小于30 min，以保证接地体完全散热。试验结束后测量直流电阻，根据式（1）、（2）计算接地体单位长度直流电阻，求取3次试验后单位长度直流电阻的平均值，单位长度直流电阻增加应符合5.3.3要求。试验完成后接地体外观应符合5.2.1要求。

6.4　机械性能测试

6.4.1　抗弯性能测试

抗弯试验前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。选取试品1中点为弯曲点，按曲率半径不大于30 cm正反方向各10次90°折弯。试验结束后，接地体外观应符合5.2.1要求。按6.3.1再次测量直流电阻，单位长度直流电阻增加应符合5.4.1要求。

6.4.2　抗扭性能测试

抗扭试验前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。固定样品两端连接金具，使试验样品保持紧绷状态，扭转180°后保持10 s。试验结束后，接地体外观应符合5.2.1要求。按照6.3.1再次测量试品单位长度直流电阻，试品单位长度直流电阻增加应符合5.4.2要求。

6.4.3　抗拉性能测试

抗拉试验前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。在万能试验机上夹持样品两端连接金具，缓慢加载力载荷，拉力载荷为2000 N时停止加载并保持10 s，试验结束后，接地体外观应符合5.2.1要求。按6.3.1再次测量试品单位长度直流电阻，试品单位长度直流电阻增加应符合5.4.3要求。

6.5　高低温耐受性能测试

6.5.1　耐高温性能测试

耐高温性能测试前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。将试品1置于100 ℃恒温箱中保持12 h后取出，置于空气中自然冷却至室温，重复6.4.3规定的抗拉性能测试，再按6.3.1测量试品单位长度直流电阻，试验前后试品单位长度直流电阻增加应符合5.5.1的要求。

6.5.2　耐低温性能测试

耐低温性能测试前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。将试品置于-60 ℃恒温箱中保持12 h后取出，置于空气中自然升温至室温，重复6.4.3规定的抗拉性能测试，再按6.3.1测量试品单位长度直流电阻，试验前后试品单位长度直流电阻增加应符合5.5.2的要求。

6.6　耐腐蚀性能测试

6.6.1　耐浸泡腐蚀测试

耐碱性试验：将试品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验前试品的单位长度直流电阻，然后置于5% NaOH溶液中室温浸泡480 h，再采用蒸馏水浸泡冲洗的方法去除试品1中的腐蚀溶液残留离子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验后试品的单位长度直流电阻，试验前后试品的单位长度直流电阻增加应符合5.6.1要求。

耐酸性试验：将试品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验前试品的单位长度直流电阻，然后置于5% H2SO4溶液中室温浸泡480 h，再采用蒸馏水浸泡冲洗的方法去除试品1中的腐蚀溶液残留离子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验后试品的单位长度直流电阻，试验前后试品的单位长度直流电阻增加应符合5.6.1要求。

耐盐水性试验：将试品1置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验前试品的单位长度直流电阻，然后置于3.5% NaCl溶液中室温浸泡720 h，再采用蒸馏水浸泡冲洗的方法去除试品1中的腐蚀溶液残留离子，然后再置于60 ℃以上的干燥箱中烘干1 h后取出，待恢复至室温后，按6.3.1测量并记录试验后试品的单位长度直流电阻，试验前后试品的单位长度直流电阻增加应符合5.6.1要求。

6.6.2　浸泡腐蚀试验后的工频电流耐受性能测试

浸泡腐蚀试验后的工频电流耐受性能测试前，按6.3.1测量试品单位长度直流电阻。耐浸泡腐蚀试验方法应符合6.6.1规定，工频电流耐受测试试验方法应符合6.3.2规定，经浸泡腐蚀试验后再经工频电流耐受测试试验，接地体外观应符合5.2.1要求。测试后按6.3.1再次测量试品单位长度直流电阻，试品的单位长度直流电阻增加应符合5.6.2的要求。

6.6.3　浸泡腐蚀试验后的抗拉性能试验

通过工频电流耐受性能测试的试品，重复6.4.3规定的抗拉性能测试，再按6.3.1测量试品单位长度直流电阻，试验前后试品单位长度直流电阻增加应符合5.6.3的要求。

6.7　阻燃性能测试

将试品2放入垂直燃烧测试仪中，夹持固定后，样品一端在本生灯火焰中灼烧并保持10 s，试验布置如图5所示。按GB/T 10707-2008规定的垂直燃烧法进行阻燃性能检测，测试结果应符合5.7要求。

7　检验

7.1　一般要求

7.1.1　每种型号的产品定型及批量生产前，应按表3的规定进行型式试验验证。

7.1.2　供方提供产品时，应按批次提供产品的原材料检验报告，以及表3中规定的出厂试验检验报告。

7.1.3　需方收到产品后，应按批次依照表3的规定进行抽检试验。

7.2　取样

产品取样应符合表4的规定。

7.3　组批

产品应成批提交，每个批次由同一型号、规格及状态组成，每批长度不得大于10000 m。

7.4　检验结果判定

7.4.1　型式试验

具备下列情况之一时，应进行型式试验：

a）新产品投产前。

b）材料或工艺发生变化，可能影响产品性能时。

c）停产半年及以上重新恢复生产线。

d）从上一次进行型式试验后满3年。

e）用户提出要求时。

型式试验应在出厂检验合格的产品中抽取，任一项试验结果不合格，应判定该型号产品型式试验不合格。

7.4.2　出厂试验

产品应经供方质检部门按组批逐批检验，检验合格后才能出厂。有一项不合格者，从该批产品中抽取双倍试品复验；复验结果全部合格，应判定该批次产品合格；复验结果仍不合格，应判定该批次产品不合格。

7.4.3　抽检试验

需方应对到货的产品按组批抽样验收，验收合格后才可使用。有一项不合格者，从该批产品中抽取双倍试品复验；复验结果全部合格，应判定该批次产品合格；复验结果仍不合格，应判定该批次产品不合格。

8　标志、包装、运输、贮存和质量证明书

8.1　标志

检验合格的每件产品上应标识下列标签：

a）供方质量监督部门的检印。

b）牌号。

c）状态。

d）批号。

8.2　包装、运输、贮存

产品包装、运输和贮存应符合JB/T 8137.2的规定。

8.3　质量证明书

每批产品应附有产品质量证明书，注明下列内容：

a）供方名称。

b）产品名称。

c）牌号。

d）规格。

e）批号。

f）净重。

g）供方质量监督部门印记。

h）本标准编号，年代号。

i）包装日期。

附录A

（资料性附录）

典型石墨基柔性接地体产品截面示意图

典型石墨基柔性接地体产品截面示意图如图A.1所示（不限于此）