本發明公開了架空輸電線路桿塔接地裝置適應性的評估方法，建立包括接地裝置和接地裝置所在環境土壤的工頻有限元模型和雷電沖擊有限元模型；根據模型獲取接地裝置的工頻接地電阻和沖擊接地電阻；若工頻接地電阻不滿足接地設計要求，則接地裝置不適用于其對應電壓等級下的架空輸電線路桿塔；若滿足，將工頻接地電阻和沖擊接地電阻輸入接地裝置對應電壓等級下的架空輸電線路模型，獲取單相工頻短路及在雷擊桿塔時通過接地裝置的電流；以電流作為邊界條件，仿真計算獲取接地裝置的溫升，若接地裝置的溫升滿足設計要求，則接地裝置適用于架空輸電線路桿塔，否則，不適用。本發明目的在于評估接地裝置在架空輸電線路桿塔應用中的適應性。

技術領域

本發明屬于防雷接地技術領域，具體涉及架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應性的評估方法。

背景技術

桿塔接地體是架空輸電線路防雷中的重要一環，接地電阻過高會降低線路耐雷水平和增加線路閃絡率，影響電力系統安全穩定運行。傳統接地材料諸如鍍鋅鋼、銅覆鋼等在電力系統接地中已經廣泛應用，但在實際運行中傳統接地體存在耐腐蝕性差、與土壤接觸性差且易被人為破壞等問題。針對傳統材料接地體在實際應用中的不足，具有優異耐腐蝕性和與土壤相容性的石墨基柔性材料逐步在架空輸電線路桿塔接地體中應用，但石墨基柔性接地裝置在線路中的應用仍存在適應性問題。

具體的說，首先石墨基柔性接地裝置自身電阻率較傳統金屬接地材料大，本體電阻較高，會影響桿塔工頻接地電阻以及沖擊接地電阻。其次，架空輸電線路由于電壓等級高，輸送容量大，發生單相經桿塔接地短路時，通過接地體的電流較大，同時線路架設在野外易遭受雷擊，會有高幅值雷電流流經桿塔接地體。石墨基柔性接地裝置內含化學纖維、膠粘劑等物質，工作溫度不宜超過160℃，因此必須評估其通過大電流時的溫升。但目前沒有對石墨基柔性接地裝置的選型和設計進行適應性評估的方法，因此也無法判斷石墨基柔性接地裝置是否適用于其對應的電壓等級輸電線路桿塔。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應性的評估方法，其目的在于評估石墨基柔性接地裝置在架空輸電線路桿塔應用中的適應性，為石墨基柔性接地裝置的選型及設計優化提供依據。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種架空輸電線路桿塔石墨基柔性接地裝置適應性的評估方法，包括：

建立包括石墨基柔性接地裝置和石墨基柔性接地裝置所在環境土壤的工頻有限元模型，建立包括所述石墨基柔性接地裝置和所述石墨基柔性接地裝置所在環境土壤的雷電沖擊有限元模型；

根據所述工頻有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的工頻接地電阻，根據所述雷電沖擊有限元模型獲取所述石墨基柔性接地裝置的沖擊接地電阻；

將所述工頻接地電阻與所述石墨基柔性接地裝置對應電壓等級下的工頻接地電阻設計值比較；當所述工頻接地電阻大于所述工頻接地電阻設計值時，則所述石墨基柔性接地裝置不適用于其對應電壓等級下的架空輸電線路桿塔；當所述工頻接地電阻不大于所述工頻接地電阻設計值時，將所述工頻接地電阻和所述沖擊接地電阻輸入石墨基柔性接地裝置對應電壓等級下的架空輸電線路模型；

根據所述架空輸電線路模型獲取所述架空輸電線路在單相工頻短路時通過所述石墨基柔性接地裝置的電流以及在雷擊桿塔時通過所述石墨基柔性接地裝置的電流；

將在單相工頻短路時通過所述石墨基柔性接地裝置的電流作為所述工頻有限元模型的終端邊界條件，得到第一體積損耗密度；將在雷擊桿塔時通過所述石墨基柔性接地裝置的電流作為所述雷電沖擊有限元模型的終端邊界條件，得到第二體積損耗密度；

根據所述第一體積損耗密度和所述石墨基柔性接地裝置的比熱容計算所述石墨基柔性接地裝置的第一溫升；根據所述第二體積損耗密度和所述石墨基柔性接地裝置的比熱容計算所述石墨基柔性接地裝置的第二溫升；