DL-T437-2012高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則

口L中華人民共和NI電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則國家能源局437—20122012—01—04發(fā)布2—03—01實(shí)施發(fā)布HVDCsystem201備案號(hào)：35213—2012DL／T代替DL／T437—1991TechnicalguideofearthelectrodeICS29．240F21

前言DL，T437—2012437—199l《高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則》發(fā)布實(shí)施已超過20年了，該標(biāo)準(zhǔn)在編制的過程中主本標(biāo)準(zhǔn)與DL／T437一1991版相比，主要有以下修改：——跨步電壓由原標(biāo)準(zhǔn)的跨步電壓限值2．5V／m改為在最大暫態(tài)電流下所允許的跨步電壓應(yīng)滿足——變壓器每相繞組的允許直流電流為：單相變壓器為額定電流的0．3％，三相五柱變壓器為額定437—1991。要參考借鑒了國外的成果和葛上直流輸電工程的調(diào)試、試驗(yàn)結(jié)果，并在其后相繼建成投產(chǎn)的多項(xiàng)直流輸電工程接地極的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中發(fā)揮了重要的指導(dǎo)作用。8P要求。o電流的0．5％，三相三柱變壓器為額定電流的0．7％。本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后替代DL／T本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄C為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄B為規(guī)范性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)高壓直流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：國網(wǎng)電力科學(xué)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：董曉輝、李立涅、曾連生、徐勇、余莉娜。本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心(北京市白廣路二條一號(hào)，100761)。DL／TEm=7．42+0．031Ⅱ

高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則DL，T437—2012本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高壓直流接地極的名詞術(shù)語定義，并提出了技術(shù)條件、試驗(yàn)項(xiàng)目與方法以及運(yùn)行維護(hù)1范圍的一般技術(shù)原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于單極和雙極運(yùn)行的高壓直流輸電系統(tǒng)兩端接地極系統(tǒng)，不適用于換流站接地網(wǎng)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(包括所有修改單)均適用于本文件。接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則第1部分：常規(guī)測(cè)量13498高壓直流輸電術(shù)語5224高壓直流輸電大地返回運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定475接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則3術(shù)語和定義除本章規(guī)定的名詞術(shù)語外，其余均符合國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。高壓直流接地極系統(tǒng)(簡稱接地極系統(tǒng))HVDC在高壓直流輸電系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行或故障時(shí)以大地或海水作電流回路運(yùn)行而專門設(shè)計(jì)和建造的一組裝置的總稱。它主要由接地極線路、接地極饋流線和接地極組成。直流接地極Dc放置在大地或海中，在直流電路的一點(diǎn)與大地或海水間構(gòu)成低阻通路，可以通過持續(xù)一定時(shí)間電流的一組導(dǎo)體及活性回填材料。接地極線路electrode連接換流站中性母線與接地極饋流線的線路。接地極饋流線．earth接地極和接地極線路之間的電氣連接線。它可以只含饋電電纜，也可以含架空分支線加饋電電纜。高壓直流系統(tǒng)的地電流ground在高壓直流系統(tǒng)中，通過大地或海水從一個(gè)換流器的端子流向另一個(gè)換流器的端子的任一種極性的電流。該電流是一種有意施加的電流，而不是故障電流和泄漏電流。接地極址eleetrode接地極所在地理位置。17949．1GB／TDL／T3．1system3．23．33．4electrode3．5ofHVDC3．6earthHnefeederlinecurrentsite

DL，T437—2012接地極運(yùn)行時(shí)，人站在接地極附近地面觸摸由遠(yuǎn)方接入的接地導(dǎo)體，或人站在遠(yuǎn)處的地面觸摸額定電流rated高壓直流系統(tǒng)單極運(yùn)行輸送額定功率時(shí)的電流。最大過負(fù)荷電流maximum換流閥在最高環(huán)境溫度下，冷卻設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)可連續(xù)輸送的最大負(fù)荷電流。最大暫態(tài)電流maximum當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，在幾秒鐘時(shí)間內(nèi)流過接地極的平均最大電流。不平衡電流unbalance雙極直流系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)兩極的電流之差。對(duì)于雙極對(duì)稱運(yùn)行方式，由于觸發(fā)角和設(shè)備參數(shù)的差異，有不平衡電流流過，不平衡電流可由系統(tǒng)自動(dòng)控制在額定電流的1％以內(nèi)。當(dāng)雙極不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，流過接地極的電流為兩極運(yùn)行電流之差。接地電阻earthing接地極對(duì)大地?zé)o窮遠(yuǎn)處的電阻?？绮诫妷簊tep當(dāng)高壓直流接地極運(yùn)行時(shí)，人體兩腳接觸該地面且水平距離為1m的任意兩點(diǎn)間的電位差稱為跨步電壓。接觸電勢(shì)touch當(dāng)高壓直流接地極運(yùn)行時(shí)，在地面上離導(dǎo)電的金屬物件等水平距離為1m處，與沿金屬物件離地面以上垂直距離為1．8m處兩點(diǎn)間的電位差稱為接觸電勢(shì)。轉(zhuǎn)移電勢(shì)transfer由極址接地附近引出的接地導(dǎo)體，所承受的接觸電勢(shì)為轉(zhuǎn)移電勢(shì)。轉(zhuǎn)移電勢(shì)的最大值為接地極電位升。4技術(shù)條件4．1一般技術(shù)準(zhǔn)則1直流接地極設(shè)計(jì)應(yīng)分別考慮額定電流、最大過負(fù)荷電流和最大暫態(tài)電流3種工況。4．1．2直流接地極的設(shè)計(jì)壽命在規(guī)定的運(yùn)行方式下一般應(yīng)不少于30年。4．1．3直流接地極一般由2個(gè)及以上分隔的元件組成。4．1．4為防止高壓直流接地極的地電流對(duì)換流站的腐蝕和干擾，高壓直流輸電系統(tǒng)中接地極與換流站間的直線距離宜不小于lOkm，并應(yīng)保證換流站的接地網(wǎng)與接地極完全分開。4．1．5直流接地極一般有環(huán)形、星形、直線形、射線形、柵格形等形狀，宜根據(jù)極址地形、地質(zhì)、水文、交通狀況等條件，從施工方便、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理兩方面來確定。4．1．6直流接地極埋深應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)中跨步電壓的要求，并結(jié)合接地極址土壤氣候特性、工程開挖以及外力因素等進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，一般不小于1．5m。4．1．7接地極設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地下水位的變化，必要時(shí)需裝設(shè)注水裝置。monopolarmode3．83．93103．113．123．1314potential4．13．7currentunderoverloadtransientovercurrentsresistance2

一=√2印(先，一＆)437—2012直流接地極址土壤熱導(dǎo)率可用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)定兩種方法中的一種方法來確定。對(duì)于4．2極址選擇直流接地極址一般應(yīng)遠(yuǎn)離人口稠密的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及地下有較多公共設(shè)施的地區(qū)。4_22對(duì)預(yù)選的接地極址必須進(jìn)行20kin范圍內(nèi)的地質(zhì)、水文調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容至少包括：a)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及各層的厚度。從地面到基巖的深度、基巖的厚度。b)海水沖刷情況、有等高線(陸地電極)或等深線(海洋電極)的預(yù)選極址地質(zhì)詳圖。c)在調(diào)查資料不全時(shí)應(yīng)進(jìn)行勘測(cè)。4．2．3直流接地極設(shè)計(jì)前要評(píng)估接地極對(duì)周圍環(huán)境的影響，為此要調(diào)查接地極址周圍現(xiàn)有的和規(guī)劃的輸電線路以及重要的設(shè)施。對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估可參照金屬構(gòu)筑物防止腐蝕的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)。4．2．4直流接地極址選擇應(yīng)考慮對(duì)周圍環(huán)境的影響，在預(yù)選極址lOkm范圍內(nèi)原則上不宜有地下金屬管道、鐵道及有效接地的送變電設(shè)施。4．2．5直流接地極的極址選擇宜通過不少于3個(gè)不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。4．3接地極址大地參數(shù)確定4．3．1地下水位接地極址的地下水位可以通過水文地質(zhì)圖查得或在現(xiàn)場(chǎng)通過實(shí)地探測(cè)獲得。4．3．2大地電阻率3．2．1接地極址的大地電阻率一般采用在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地注入電流測(cè)量的方法測(cè)得。4．3．2．2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大地電阻率的大地注入電流應(yīng)為直流電流。4．3．2．3測(cè)試方法可以用任何傳統(tǒng)的大地電阻率測(cè)試方法，例如溫納(Wenner)四極法、席蘭伯格(Schlumbcrger-Pahner)法，也可用不等距四極法(見附錄A)。4．3．2．4接地極址大地電阻率的測(cè)試深度一般不小于2km。4．3．3土壤溫度4．3．3．1接地極址區(qū)域的土壤溫度應(yīng)調(diào)查至少最近兩年數(shù)據(jù)。調(diào)查結(jié)果應(yīng)包括最高溫度、最低溫度和平均溫度數(shù)值。這個(gè)數(shù)值可以從氣象部門獲得，在缺少數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。4．3．3．2土壤溫度的測(cè)量應(yīng)考慮不同地質(zhì)條件的測(cè)點(diǎn)及不同深度的溫度，測(cè)量的最小深度應(yīng)不小于接地極擬埋設(shè)的深度。3測(cè)量土壤攝氏溫度，精確度高于士0．5℃的各種測(cè)量裝置或溫度計(jì)均可采用。4．3．4土壤熱導(dǎo)率后者，土壤樣品獲取應(yīng)考慮接地極址不同位置土壤的典型抽樣，土壤取樣的最小深度應(yīng)不小于接地極擬埋設(shè)的深度。各類土壤、雪和冰的熱導(dǎo)率見附錄B表B．1。4．3．5土壤熱容率直流接地極址土壤熱容率通常在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。土壤樣品獲取與4．3．4相同。土壤的熱容率見附錄B表B．2。在缺少任何測(cè)量數(shù)值的情況下，可在1．Oxl06～1．5x106(平均1．3x106)J／(m3·℃)的范圍內(nèi)選用。4．4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)直流接地極的持續(xù)額定電流、最大過負(fù)荷電流和暫態(tài)電流都由直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定。4．4．2由于直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化，接地極的極性可能改變。對(duì)于固定極性的接地極設(shè)計(jì)或兩個(gè)接地極的極性不具有幾乎相等的幾率時(shí)，應(yīng)分別考慮腐蝕的程度及材料損耗的不同。4．4．3直流接地極的可靠性應(yīng)與系統(tǒng)的可靠性一致。4．4．4在均勻土壤的情況下，接地極對(duì)遠(yuǎn)處大地的允許電位升高由接地極址的物理性能，即熱導(dǎo)率和電阻率以及允許溫升決定，即4．2．144．3．34．4．1(1)DL，T3

R≤R=善‰=7．42+0．0318PsDL，T437—2012E——接地極允許電位升高，v；五——土壤的熱導(dǎo)率，W／(m·℃)：p——土壤電阻率，Q·m；酢——接地極址大地晟高溫度，℃；最?！O(shè)計(jì)允許的接地極攝高溫度，℃。凡——接地極對(duì)無窮遠(yuǎn)處的接地電阻，Q：‰——接地極l臨界接地電阻，Q；圪——接地極允許電位升高，v；厶——額定電流，A。各種形狀接地極接地電阻的計(jì)算應(yīng)考慮大地的不均勻因素。五★——地面最大允許跨步電壓，V／m；風(fēng)——表層土壤電阻率，Q·m。式中：設(shè)計(jì)部門應(yīng)考慮土壤不均勻的情況。4．4．5接地極溫升允許值的確定原則是保證在任何情況下接地極的溫度不超過9012。度報(bào)警裝置時(shí)，該溫度值可放寬到95"C。4．4．6接地極接地電阻的設(shè)計(jì)值由下式確定：當(dāng)接地極設(shè)有溫7接地極導(dǎo)體表面電流密度一般由材料和防止電滲透來確定，建議將接地極導(dǎo)體表面電流密度控制在合適范圍，但海中和水浸電極不受此限。4．4．8陸地接地極在最大暫態(tài)電流下，地面最大允許跨步電壓應(yīng)滿足下式(本計(jì)算式取值見附錄c)的要求：一般來講，按式(3)確定的直流接地極地面最大允許跨步電壓是安全的，無需設(shè)置接地極圍墻。4．4．9接地極在額定電流運(yùn)行時(shí)，水中或陸地直接接地極附近水域中的最大電位梯度不應(yīng)對(duì)水中魚類的安全產(chǎn)生影響。4．5材料直流接地極材料選擇的基本原則是：來源廣泛；加工方便；良好的導(dǎo)電性；耐電腐蝕性強(qiáng)；蝕生成物無毒，不污染環(huán)境；經(jīng)濟(jì)性好；使用壽命長。4．5．2陸地直流接地極的金屬導(dǎo)體需用活性材料充填，以減少腐蝕，延長壽命?；靥畹幕钚圆牧弦话闶墙固?主要是石油焦炭)。其主要成分的含量如下：炭>95％：硫<1％；揮發(fā)物<O．5％。物理特性應(yīng)符合附錄B表B．3的要求。4．5．3直流接地極的材料用量應(yīng)根據(jù)不同電極材料腐蝕不均勻性留有合適的裕度。5試驗(yàn)5．1一般原則5．1．1對(duì)高壓直流接地極系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的目的是：a)接地極的各種參數(shù)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。b)接地極系統(tǒng)在最大運(yùn)行電壓下可能引起的跨步電壓、接觸電勢(shì)和轉(zhuǎn)移電勢(shì)是否滿足導(dǎo)則的要求。了解接地極系統(tǒng)對(duì)周圍地區(qū)公用事業(yè)系統(tǒng)(供水、電、氣、漁政等)的干擾和影響，必要時(shí)進(jìn)(2)4．4(3)4．5．1c)4

DL，T437—20125．1．3本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)間順序，在沒有特殊說明時(shí)可同時(shí)或交叉進(jìn)行。5．1．4為了測(cè)試人員、儀器和設(shè)備的安全，試驗(yàn)中入地電流宜從小到大，分若干檔次進(jìn)行。2．1接地極系統(tǒng)在正式通電試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，確認(rèn)接地極系統(tǒng)的地面部分及其與接地極線路的5．4．2直流接地極接地電阻測(cè)試應(yīng)采用電流注入法，即電流表一電壓表法，不得采用便攜式接地電阻測(cè)行測(cè)量，以校核其是否符合設(shè)計(jì)要求。5．1．2接地極在系統(tǒng)調(diào)試前應(yīng)完成驗(yàn)收試驗(yàn)。5．1．5在不同入地電流下，重復(fù)進(jìn)行同一試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)使用同一儀表在相同的位置和方向進(jìn)行。5．1．6全部測(cè)試項(xiàng)目宜在70％～80％和100％額定電流下各進(jìn)行1次。5．1．7整個(gè)試驗(yàn)過程中都要根據(jù)接地極址及其附近地中電場(chǎng)的特點(diǎn)，采取措施保護(hù)測(cè)試人員和在試區(qū)內(nèi)活動(dòng)人畜的安全。5．2外觀檢查連接部件完整無缺、裝配安裝正確、尺寸符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行試驗(yàn)。5．2．2清除接地極址及其附近影響正常運(yùn)行和與測(cè)試工作無關(guān)的物品，對(duì)接地極表面土壤的自然破壞(沖刷或下陷等)在試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。5．2．3檢查檢測(cè)裝置和滲水孔，防止堵塞。2．4檢查安全標(biāo)志和防護(hù)遮攔，確認(rèn)完好無損、標(biāo)志清晰。5．3入地電流5．3．1接地極通電后應(yīng)測(cè)量入地總電流，該項(xiàng)工作應(yīng)在系統(tǒng)調(diào)試的整個(gè)過程中進(jìn)行，以便為其他的各項(xiàng)測(cè)試工作提供最基本的參數(shù)。5．3．2為確定接地極各段元件的電流分布是否均衡，應(yīng)進(jìn)行各段饋電元件的電流分布測(cè)量工作。測(cè)量宜在試驗(yàn)開始時(shí)進(jìn)行。接地極元件電流分布的均衡度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。5．3．3應(yīng)使用各種直流電流測(cè)量儀器和儀表，例如直流互感器、直流鉗形電流表和直流分流器等測(cè)量入地電流。直流電流測(cè)量儀表的準(zhǔn)確度要求為O．5～l級(jí)。5．4接地電阻5．4．1直流接地極接地電阻值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。試儀表。3在測(cè)量直流接地電阻時(shí)，注入大地電流應(yīng)為直流電流，不得采用交變電流。這種直流電流可以由單獨(dú)試驗(yàn)用直流電源提供，也可用系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)經(jīng)由接地極流散的不平衡電流或是單極大地回路運(yùn)行(或試驗(yàn))時(shí)的入地電流。5．4．4在采用試驗(yàn)用直流電源時(shí)，輔助電流極與接地極的最小距離應(yīng)大于接地極任意兩點(diǎn)間最大距離的10倍。此時(shí)若不是采用接地極線路作為電流引線，則在測(cè)量時(shí)，接地極饋流線應(yīng)與接地極線路斷開。測(cè)試布線應(yīng)參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL，r475。5．4．5當(dāng)采用實(shí)際運(yùn)行中的接地極入地電流測(cè)試接地電阻時(shí)，對(duì)于電壓極的布置方向沒有限制，電壓極與接地極的距離應(yīng)大于接地極任意兩點(diǎn)間最大距離的10倍。5．4．6不應(yīng)在施工后或雨后立即測(cè)量接地電阻。5．4．7試驗(yàn)過程中，在單極大地回路方式運(yùn)行前后，對(duì)接地極的接地電阻至少應(yīng)重復(fù)測(cè)量1次，以確定接地極周圍土壤在通電后流散的電流性能是否變化。5．5電位分布和電位梯度5．5．1在直流接地極試驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行接地極電位分布和電位梯度的測(cè)量，以確定接地極運(yùn)行后對(duì)周圍環(huán)境的影響。5．5．2大地電位分布和電位梯度的測(cè)量應(yīng)在接地極的若干不同方向上進(jìn)行，測(cè)量的范圍離接地極中心不少于10kin，并繪出電位分布曲線。5．5．3在測(cè)量大地的電位分布和電位梯度時(shí)，除在接地極附近的測(cè)量可以用試驗(yàn)電源向大地注入電流55．4

DL，T437—20125．5．6測(cè)量前應(yīng)首先確定地中雜散電流電場(chǎng)的干擾信號(hào)強(qiáng)度，并在測(cè)試中采用措施加以消除。的金屬埋設(shè)物的土壤電位(相對(duì)銅一硫酸銅電極電位)一般在--0．85V～一1．50V之間，這個(gè)數(shù)值可作為加計(jì)算，接地極投入運(yùn)行后進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。當(dāng)流過變壓器中性點(diǎn)的直流電流超過允許值時(shí)，可采用合適的外，均應(yīng)在單極大地回路運(yùn)行方式下進(jìn)行或者利用雙極運(yùn)行時(shí)流入大地的不平衡電流進(jìn)行測(cè)量。5．5．4在接地極導(dǎo)體埋設(shè)處的地表面附近，電位梯度的測(cè)量間距為lm，在遠(yuǎn)離接地極而地面電場(chǎng)強(qiáng)度很小的區(qū)域，兩個(gè)測(cè)量電極的間距取決于所使用的測(cè)量儀表能否測(cè)出有效的讀數(shù)。5．5．5對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域，例如接地極附近人畜常到的地方，測(cè)量每個(gè)點(diǎn)的電位梯度時(shí)要在每個(gè)測(cè)點(diǎn)相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行，以便根據(jù)矢量相加得到該點(diǎn)電位梯度的大小和方向。5．6跨步電壓、接觸電勢(shì)和轉(zhuǎn)移電勢(shì)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)測(cè)量接地極址附近地面的跨步電壓和接觸電勢(shì)，測(cè)量應(yīng)在各個(gè)可能的方向進(jìn)行。測(cè)量時(shí)要注意接地極附近的以下位置：a)接地極導(dǎo)體正上方地面距接地極導(dǎo)體徑向幾米處。b)地面不平的低洼與潮濕之處。c)散流不均勻的接地導(dǎo)體、電流密度大的導(dǎo)體上方地面。d)與周圍土壤相比，局部土壤電阻率突變的地方。5．6．2試驗(yàn)中需測(cè)量各種可能的轉(zhuǎn)移電勢(shì)，并且采取措施限制接觸電勢(shì)可能對(duì)人身造成的危害。5．7溫升1試驗(yàn)時(shí)要測(cè)量接地極及其附近土壤的溫升，測(cè)量應(yīng)在通電前和通電后均持續(xù)一段時(shí)間連續(xù)進(jìn)行。通電前的試驗(yàn)如有條件宜在氣溫最高的季節(jié)進(jìn)行；通電后的試驗(yàn)應(yīng)保持入地電流穩(wěn)定，并持續(xù)進(jìn)行直到測(cè)量溫度達(dá)到穩(wěn)定為止。5．7．2接地極溫度的測(cè)試點(diǎn)宜選擇在接地極表面或回填焦炭與土壤交界面處，且不應(yīng)少于5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)應(yīng)盡可能包括接地極各饋流元件和接地極址各土壤突變點(diǎn)。3接地極附近大地溫度的測(cè)量點(diǎn)宜沿著不同方向和深度設(shè)置，限于現(xiàn)場(chǎng)條件，一般測(cè)量深度可以接地極埋深為限。5．7．4測(cè)量溫度的計(jì)量單位為℃，精確度為士0．5℃。5．7．5宜采用合適的溫度測(cè)量儀表進(jìn)行地中溫度測(cè)量。6對(duì)周圍設(shè)施影響的評(píng)估與防護(hù)當(dāng)所選擇的極址在lOkm范圍內(nèi)不能避開地下金屬管道、地下電纜、鐵道以及電氣設(shè)備接地裝置等地下金屬構(gòu)件時(shí)，應(yīng)對(duì)接地極電流對(duì)這些構(gòu)件產(chǎn)生的腐蝕等不良影響的程度進(jìn)行評(píng)估。未遭腐蝕或干擾以保護(hù)后的金屬埋設(shè)物對(duì)土壤電位的控制標(biāo)準(zhǔn)。如評(píng)估結(jié)果表明接地極電流所產(chǎn)生的地電位升高及其對(duì)金屬構(gòu)件的腐蝕會(huì)影響這些設(shè)施的安全運(yùn)行，則須考慮搬遷或采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。6．2直流接地極電流引起的地電位升高，使其周邊有效接地的交流電力變壓器的中性點(diǎn)有直流電流流過，其數(shù)值與變壓器所處的位置及其電氣參數(shù)、系統(tǒng)接線、電網(wǎng)接線等有關(guān)，在選擇極址時(shí)應(yīng)進(jìn)行模擬限制措施。6．3交流變壓器(包括給電氣化鐵道的供電變壓器和機(jī)車牽引變壓器)允許通過的直流電流值與其設(shè)計(jì)、材料、結(jié)構(gòu)及制造工藝有關(guān)。制造廠商宣提供相關(guān)的技術(shù)要求。如制造廠商不能提供技術(shù)要求，變壓器每相繞組的允許直流電流暫定為：單相變壓器為額定電流的0．3％，三相五柱變壓器為額定電流的0．5％，三相三柱變壓器為額定電流的0．7％。7直流接地極運(yùn)行維護(hù)7．1外觀檢查陸地接地極投運(yùn)后要定期進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢查巡視和處理，其周期在投運(yùn)初期為每2個(gè)月1次，15．615．76．16

437—2012年后每6個(gè)月1次。回填土的沉陷情況。若沉陷過多，應(yīng)繼續(xù)回填，以保證接地極元件離地面的高度。但回填土也不得高于附近地面，以免影響雨水在接地極表面土壤的匯聚。1．2檢查接地極的礫石滲水處，發(fā)現(xiàn)有污泥等雜物堵塞滲水孔時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。3檢查入地電纜及接頭、桿塔基礎(chǔ)及安全警告標(biāo)志等是否完好，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)處理。7．2接地極線路高壓直流輸電系統(tǒng)投運(yùn)后，應(yīng)定期對(duì)接地極線路進(jìn)行維護(hù)和檢查，維護(hù)檢查項(xiàng)目及周期與該系統(tǒng)的直流輸電線路相同。7．3電流分布運(yùn)行中對(duì)通過接地極線路和各元件饋電電纜的電流宜定期進(jìn)行實(shí)測(cè)檢查，其周期為不超過6個(gè)月1次，周期的長短應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式來確定。7．4接地電阻高壓直流接地極宜每年進(jìn)行接地電阻實(shí)測(cè)檢查1次。7．5開挖7．5．1接地極在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)每10年，設(shè)計(jì)壽命外每5年以及接地極每運(yùn)行設(shè)計(jì)壽命1／3安時(shí)數(shù)后可進(jìn)行一次局部開挖檢查，以確定接地極地下部分(饋電元件、連接電纜、接頭等)的運(yùn)行狀況。7．5．2在對(duì)接地極檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，可進(jìn)行開挖檢查。7．6溫度當(dāng)接地極在旱季或夏季采用單極大地回路運(yùn)行期間，需進(jìn)行溫度測(cè)量或加裝溫度報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，溫度報(bào)警整定值宜設(shè)在95℃以內(nèi)。7．7極址水位對(duì)于極址為旱地的接地極，在接地極采用單極大地回路運(yùn)行期間，必要時(shí)需進(jìn)行觀測(cè)井水位測(cè)量。7．8周圍環(huán)境與生態(tài)影響在有單極大地回路運(yùn)行的年份，應(yīng)注意對(duì)周圍環(huán)境與生態(tài)影響資料的收集。7．1．171DL，T

群④廠叫n?◆◆俾◆◆◆◆◆7◆◆華j◆??j◆?掣◆7-◆◆-以u(píng)437—2012p——大地視在電阻率，Q·m；y——電壓極間電位差，v；，——測(cè)試的注入大地電流，A；足——由Cl、C2、Pl、P2之間的距離決定的系數(shù)，m；‘——分別為電壓極Pl與電流極c1、C2，電壓極P2與電流極C1、C2之間的距離，m。糾●一‘附錄A(資料性附錄)測(cè)量深層大地電阻率的不等距四極法測(cè)量深層大地電阻率的不等距四極法示意圖如附圖A．1所示。按照DIJT475中推薦方法測(cè)出各量后，按式(A．1)計(jì)算式中圖A．1測(cè)量深層大地電阻率的不等距四極法示意圖(A．1)／／／／／／fDL，T—8C·P

437—2012附錄B(規(guī)范性附錄)熱導(dǎo)率、熱容率和焦炭要求表B．1各類土壤、雪和冰的熱導(dǎo)率表B2土壤熱容率表B．3接地極石油焦炭的物理特性DL，T熱導(dǎo)率Ew／(m·℃)]熱導(dǎo)率I-W／(m·℃)]物質(zhì)名稱干濕砂黑色耕種土(冰凍)帶淤泥及黏土的砂褐色底土(冰凍)細(xì)末砂質(zhì)壤土黃褐色底土(冰凍)粉砂壤土帶砂及淤泥的礫石帶砂的黏土致密堆積的雪火山土冰(0℃)熱容率[×106J／(m3·℃)]土壤名稱50％濕飽和度100％濕飽和度黏土腐殖土物理參數(shù)數(shù)值電阻率(當(dāng)容重為1．19／cm3時(shí))(Q·m)容重比重(g／cm3)孔隙率(％)45～55熱容率[J／(em3·℃)]<00．9～1l>10．27l850．181．130．43190008l_20O．332300108237O88550．42950．2301362221．262133011．003．430．6318779

k=厶(R十2R。)437—2012ETn——地面最大允許跨步電壓，Vim；厶——直流電流通過人體時(shí)的感知電流，A；Rb——人體直流電阻，Q：凰——一只腳與地面的接觸電阻，取3見，Q。瓦=7．42+0．031附錄C(資料性附錄)地面最大允許跨步電壓根據(jù)直流電流從人的兩腳間通過人體，腳(趾)感到輕微刺痛感覺時(shí)的電流值作為人體允許通過的直流電流限值，推薦直流接地極地面最大允許跨步電壓由式(C1)確定。式中：根據(jù)我國1028例人體樣本的試驗(yàn)研究結(jié)果，得到我國人體直流電阻值和直流感知電流值的分布。結(jié)合我國直流工程實(shí)際運(yùn)行情況，推薦在計(jì)算直流接地極地面最大允許跨步電壓時(shí)，人體電阻和感知電流取值均按小于5％的風(fēng)險(xiǎn)概率考慮，分別取1400Q和5．3mA，一只腳赤腳站在大地上的接觸電阻數(shù)值上仍按3見考慮，代入式(C．1)中，得到地面最大允許跨步電壓計(jì)算式(C．2)。(c．1)8p(．)oCDL，T210

目次437—2012前言???????????????????????????“范圍?????????????????????????．2規(guī)范性引用文件????????????????????“3術(shù)語和定義??????????????????????一4技術(shù)條件????????????????????????5{式驗(yàn)?????????????????????????????????-．6對(duì)周圍設(shè)施影響的評(píng)估與防護(hù)???????????????7直流接地極運(yùn)行維護(hù)???????????????????附錄A(資料性附錄)測(cè)量深層大地電阻率的不等距四極法???附錄B(規(guī)范性附錄)熱導(dǎo)率、熱容率和焦炭要求???????????????????附錄c(資料性附錄)地面最大允許跨步電壓?????????????????????Ⅱ■-．1衛(wèi)一嗡嗡唱9m1DL，T

高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則DL，T437—2012本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高壓直流接地極的名詞術(shù)語定義，并提出了技術(shù)條件、試驗(yàn)項(xiàng)目與方法以及運(yùn)行維護(hù)1范圍的一般技術(shù)原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于單極和雙極運(yùn)行的高壓直流輸電系統(tǒng)兩端接地極系統(tǒng)，不適用于換流站接地網(wǎng)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(包括所有修改單)均適用于本文件。接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則第1部分：常規(guī)測(cè)量13498高壓直流輸電術(shù)語5224高壓直流輸電大地返回運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定475接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則3術(shù)語和定義除本章規(guī)定的名詞術(shù)語外，其余均符合國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。高壓直流接地極系統(tǒng)(簡稱接地極系統(tǒng))HVDC在高壓直流輸電系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行或故障時(shí)以大地或海水作電流回路運(yùn)行而專門設(shè)計(jì)和建造的一組裝置的總稱。它主要由接地極線路、接地極饋流線和接地極組成。直流接地極Dc放置在大地或海中，在直流電路的一點(diǎn)與大地或海水間構(gòu)成低阻通路，可以通過持續(xù)一定時(shí)間電流的一組導(dǎo)體及活性回填材料。接地極線路electrode連接換流站中性母線與接地極饋流線的線路。接地極饋流線．earth接地極和接地極線路之間的電氣連接線。它可以只含饋電電纜，也可以含架空分支線加饋電電纜。高壓直流系統(tǒng)的地電流ground在高壓直流系統(tǒng)中，通過大地或海水從一個(gè)換流器的端子流向另一個(gè)換流器的端子的任一種極性的電流。該電流是一種有意施加的電流，而不是故障電流和泄漏電流。接地極址eleetrode接地極所在地理位置。17949．1GB／TDL／T3．1system3．23．33．4electrode3．5ofHVDC3．6earthHnefeederlinecurrentsite

DL，T437—2012接地極運(yùn)行時(shí)，人站在接地極附近地面觸摸由遠(yuǎn)方接入的接地導(dǎo)體，或人站在遠(yuǎn)處的地面觸摸額定電流rated高壓直流系統(tǒng)單極運(yùn)行輸送額定功率時(shí)的電流。最大過負(fù)荷電流maximum換流閥在最高環(huán)境溫度下，冷卻設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)可連續(xù)輸送的最大負(fù)荷電流。最大暫態(tài)電流maximum當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，在幾秒鐘時(shí)間內(nèi)流過接地極的平均最大電流。不平衡電流unbalance雙極直流系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)兩極的電流之差。對(duì)于雙極對(duì)稱運(yùn)行方式，由于觸發(fā)角和設(shè)備參數(shù)的差異，有不平衡電流流過，不平衡電流可由系統(tǒng)自動(dòng)控制在額定電流的1％以內(nèi)。當(dāng)雙極不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，流過接地極的電流為兩極運(yùn)行電流之差。接地電阻earthing接地極對(duì)大地?zé)o窮遠(yuǎn)處的電阻。跨步電壓step當(dāng)高壓直流接地極運(yùn)行時(shí)，人體兩腳接觸該地面且水平距離為1m的任意兩點(diǎn)間的電位差稱為跨步電壓。接觸電勢(shì)touch當(dāng)高壓直流接地極運(yùn)行時(shí)，在地面上離導(dǎo)電的金屬物件等水平距離為1m處，與沿金屬物件離地面以上垂直距離為1．8m處兩點(diǎn)間的電位差稱為接觸電勢(shì)。轉(zhuǎn)移電勢(shì)transfer由極址接地附近引出的接地導(dǎo)體，所承受的接觸電勢(shì)為轉(zhuǎn)移電勢(shì)。轉(zhuǎn)移電勢(shì)的最大值為接地極電位升。4技術(shù)條件4．1一般技術(shù)準(zhǔn)則1直流接地極設(shè)計(jì)應(yīng)分別考慮額定電流、最大過負(fù)荷電流和最大暫態(tài)電流3種工況。4．1．2直流接地極的設(shè)計(jì)壽命在規(guī)定的運(yùn)行方式下一般應(yīng)不少于30年。4．1．3直流接地極一般由2個(gè)及以上分隔的元件組成。4．1．4為防止高壓直流接地極的地電流對(duì)換流站的腐蝕和干擾，高壓直流輸電系統(tǒng)中接地極與換流站間的直線距離宜不小于lOkm，并應(yīng)保證換流站的接地網(wǎng)與接地極完全分開。4．1．5直流接地極一般有環(huán)形、星形、直線形、射線形、柵格形等形狀，宜根據(jù)極址地形、地質(zhì)、水文、交通狀況等條件，從施工方便、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理兩方面來確定。4．1．6直流接地極埋深應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)中跨步電壓的要求，并結(jié)合接地極址土壤氣候特性、工程開挖以及外力因素等進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，一般不小于1．5m。4．1．7接地極設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地下水位的變化，必要時(shí)需裝設(shè)注水裝置。monopolarmode3．83．93103．113．123．1314potential4．13．7currentunderoverloadtransientovercurrentsresistance2

一=√2印(先，一＆)437—2012直流接地極址土壤熱導(dǎo)率可用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)取樣實(shí)驗(yàn)室測(cè)定兩種方法中的一種方法來確定。對(duì)于4．2極址選擇直流接地極址一般應(yīng)遠(yuǎn)離人口稠密的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及地下有較多公共設(shè)施的地區(qū)。4_22對(duì)預(yù)選的接地極址必須進(jìn)行20kin范圍內(nèi)的地質(zhì)、水文調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容至少包括：a)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及各層的厚度。從地面到基巖的深度、基巖的厚度。b)海水沖刷情況、有等高線(陸地電極)或等深線(海洋電極)的預(yù)選極址地質(zhì)詳圖。c)在調(diào)查資料不全時(shí)應(yīng)進(jìn)行勘測(cè)。4．2．3直流接地極設(shè)計(jì)前要評(píng)估接地極對(duì)周圍環(huán)境的影響，為此要調(diào)查接地極址周圍現(xiàn)有的和規(guī)劃的輸電線路以及重要的設(shè)施。對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估可參照金屬構(gòu)筑物防止腐蝕的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)。4．2．4直流接地極址選擇應(yīng)考慮對(duì)周圍環(huán)境的影響，在預(yù)選極址lOkm范圍內(nèi)原則上不宜有地下金屬管道、鐵道及有效接地的送變電設(shè)施。4．2．5直流接地極的極址選擇宜通過不少于3個(gè)不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。4．3接地極址大地參數(shù)確定4．3．1地下水位接地極址的地下水位可以通過水文地質(zhì)圖查得或在現(xiàn)場(chǎng)通過實(shí)地探測(cè)獲得。4．3．2大地電阻率3．2．1接地極址的大地電阻率一般采用在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地注入電流測(cè)量的方法測(cè)得。4．3．2．2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大地電阻率的大地注入電流應(yīng)為直流電流。4．3．2．3測(cè)試方法可以用任何傳統(tǒng)的大地電阻率測(cè)試方法，例如溫納(Wenner)四極法、席蘭伯格(Schlumbcrger-Pahner)法，也可用不等距四極法(見附錄A)。4．3．2．4接地極址大地電阻率的測(cè)試深度一般不小于2km。4．3．3土壤溫度4．3．3．1接地極址區(qū)域的土壤溫度應(yīng)調(diào)查至少最近兩年數(shù)據(jù)。調(diào)查結(jié)果應(yīng)包括最高溫度、最低溫度和平均溫度數(shù)值。這個(gè)數(shù)值可以從氣象部門獲得，在缺少數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。4．3．3．2土壤溫度的測(cè)量應(yīng)考慮不同地質(zhì)條件的測(cè)點(diǎn)及不同深度的溫度，測(cè)量的最小深度應(yīng)不小于接地極擬埋設(shè)的深度。3測(cè)量土壤攝氏溫度，精確度高于士0．5℃的各種測(cè)量裝置或溫度計(jì)均可采用。4．3．4土壤熱導(dǎo)率后者，土壤樣品獲取應(yīng)考慮接地極址不同位置土壤的典型抽樣，土壤取樣的最小深度應(yīng)不小于接地極擬埋設(shè)的深度。各類土壤、雪和冰的熱導(dǎo)率見附錄B表B．1。4．3．5土壤熱容率直流接地極址土壤熱容率通常在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。土壤樣品獲取與4．3．4相同。土壤的熱容率見附錄B表B．2。在缺少任何測(cè)量數(shù)值的情況下，可在1．Oxl06～1．5x106(平均1．3x106)J／(m3·℃)的范圍內(nèi)選用。4．4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)直流接地極的持續(xù)額定電流、最大過負(fù)荷電流和暫態(tài)電流都由直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定。4．4．2由于直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化，接地極的極性可能改變。對(duì)于固定極性的接地極設(shè)計(jì)或兩個(gè)接地極的極性不具有幾乎相等的幾率時(shí)，應(yīng)分別考慮腐蝕的程度及材料損耗的不同。4．4．3直流接地極的可靠性應(yīng)與系統(tǒng)的可靠性一致。4．4．4在均勻土壤的情況下，接地極對(duì)遠(yuǎn)處大地的允許電位升高由接地極址的物理性能，即熱導(dǎo)率和電阻率以及允許溫升決定，即4．2．144．3．34．4．1(1)DL，T3

R≤R=善‰=7．42+0．0318PsDL，T437—2012E——接地極允許電位升高，v；五——土壤的熱導(dǎo)率，W／(m·℃)：p——土壤電阻率，Q·m；酢——接地極址大地晟高溫度，℃；最?！O(shè)計(jì)允許的接地極攝高溫度，℃。凡——接地極對(duì)無窮遠(yuǎn)處的接地電阻，Q：‰——接地極l臨界接地電阻，Q；圪——接地極允許電位升高，v；厶——額定電流，A。各種形狀接地極接地電阻的計(jì)算應(yīng)考慮大地的不均勻因素。五★——地面最大允許跨步電壓，V／m；風(fēng)——表層土壤電阻率，Q·m。式中：設(shè)計(jì)部門應(yīng)考慮土壤不均勻的情況。4．4．5接地極溫升允許值的確定原則是保證在任何情況下接地極的溫度不超過9012。度報(bào)警裝置時(shí)，該溫度值可放寬到95"C。4．4．6接地極接地電阻的設(shè)計(jì)值由下式確定：當(dāng)接地極設(shè)有溫7接地極導(dǎo)體表面電流密度一般由材料和防止電滲透來確定，建議將接地極導(dǎo)體表面電流密度控制在合適范圍，但海中和水浸電極不受此限。4．4．8陸地接地極在最大暫態(tài)電流下，地面最大允許跨步電壓應(yīng)滿足下式(本計(jì)算式取值見附錄c)的要求：一般來講，按式(3)確定的直流接地極地面最大允許跨步電壓是安全的，無需設(shè)置接地極圍墻。4．4．9接地極在額定電流運(yùn)行時(shí)，水中或陸地直接接地極附近水域中的最大電位梯度不應(yīng)對(duì)水中魚類的安全產(chǎn)生影響。4．5材料直流接地極材料選擇的基本原則是：來源廣泛；加工方便；良好的導(dǎo)電性；耐電腐蝕性強(qiáng)；蝕生成物無毒，不污染環(huán)境；經(jīng)濟(jì)性好；使用壽命長。4．5．2陸地直流接地極的金屬導(dǎo)體需用活性材料充填，以減少腐蝕，延長壽命?；靥畹幕钚圆牧弦话闶墙固?主要是石油焦炭)。其主要成分的含量如下：炭>95％：硫<1％；揮發(fā)物<O．5％。物理特性應(yīng)符合附錄B表B．3的要求。4．5．3直流接地極的材料用量應(yīng)根據(jù)不同電極材料腐蝕不均勻性留有合適的裕度。5試驗(yàn)5．1一般原則