3.2 技术条件

3.2.1 接地极设计应使其在规定的设计寿命期内和额定电流、最大过负荷电流、最大暂态电流等各种入地电流条件下安全可靠地运行,并且应将接地极温升、接地电阻、跨步电位差、接触电位差和转移电位等各项技术参数指标限制在允许的范围内。

对于共用接地极或多个距离较近的接地极,原则上不考虑各直流系统同时以同极性大地返回运行方式长时间连续运行。

宜按照本标准附录B和附录C的方法对各项接地极特性参数进行计算。

3.2.2 接地极任意点的最高温度不得超过所在位置的水的沸点。设计时应计及海拔和水压对水沸点的影响。

3.2.3 对单极大地返回运行状态下的非共用接地极,在额定电流持续时间大于其热时间常数情况下,其温升一般受其接地电阻控制,接地电阻应满足下式的要求:

img

式中:Re——接地极的接地电阻(Ω);

IN——额定电流(A);

λm——接地极埋设层土壤等效热导率[W/(m·K)];

θpm——设计允许的接地极最高温度(℃);

θc——土壤自然最高温度(℃);

ρm——接地极埋设层土壤等效电阻率(Ω·m);

ρeq——极址整体大地等效电阻率(Ω·m)。

3.2.4 对单极大地返回运行状态下的共用接地极,在额定电流持续时间大于其热时间常数情况下,其接地电阻除了应满足式(3.2.3)的热稳定要求外,还应满足其中双极运行的直流系统中性点电位偏移不超过最大允许值要求。

3.2.5 接地极最大允许跨步电位差按下式计算:

img

式中:Upm——最大允许跨步电位差(V);

ρs——计算地点的表层土壤等效电阻率(Ω·m)。

在计算最大允许跨步电位差时,不同结构形式接地极的最大允许跨步电位差应符合下列规定:

1 对于非共用接地极,在一极最大过负荷电流下,地面任意点跨步电位差不得超过Upm;当其中一段接地极退出运行时,Upm不得超过50V。

2 对于共用接地极,在设计时应考虑事故情况下可能出现短时(小于或等于30min)同极性大地返回方式运行工况。在最大复合电流下,共用接地极的最大允许跨步电位差可参照式(3.2.5)要求适度放宽,但应评估其次生影响。

3 对于分体式接地极,当一个接地极因事故原因退出运行时(小于或等于30min),额定电流下的最大跨步电位差不应大于2.5倍的Upm,且不应超过50V。

对于最大跨步电位差不满足上述要求的地方,应采取加装围栏等隔离措施。

3.2.6 对于公众可接触到的地上金属体,在一极最大过负荷电流下,接触电位差不应大于7.42+0.008ρs

对于公众不可接触到的地上金属体,在单极额定电流下,接地极导体对导流构架(杆塔)间的电压不宜大于50V。

3.2.7 对于长时间以阳极运行的接地极,应限制焦炭与土壤接触面处的最大电流密度。对于长期处于单极运行或土壤水分含量少的阳极接地极,额定电流下最大面电流密度不应超过1A/m2;对于长时间双极运行或土壤中水分含量多的接地极以及垂直型接地极,额定电流下最大面电流密度取值应按水的压力进行修正。

3.2.8 接地极在额定电流运行时,靠近接地极的鱼塘水中任意点的场强不宜大于1.25V/m。对于共用接地极或多个距离较近的接地极,在设计时应考虑事故情况下可能出现小于或等于30min短时同极性大地返回方式运行工况。

3.2.9 在过负荷电流情况下,通信系统最大转移电位不宜大于60V。

3.2.10 共用接地极应考虑一个直流系统接地极线路检修时,不影响其他直流系统正常安全运行。