风电场接地极材料的选择

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风电场的接地系统是保障风电场电气设备安全运行的重要组成部分，《风力发电机组接地技术规范》（NB/T 31056-2014）对风电场接地系统的设计、施工及验收提出了明确要求，是风电场建设的重要技术依据。

风电场内一般为一个风机配置一台升压变，箱变一般布置于风机旁，风电场内工作接地、保护接地和过电压保护接地一般共用一个总的接地装置，一般考虑沿每台风机及箱变基础周围敷设水平接地网，在风机箱变基础部位设置垂直接地极与接地网连接，风机、箱变共用复合接地网。单台风机与箱变接地网接地电阻值需满足选定风电机组对接地阻值（Rjd≤4Ω）的要求。

风电场接地的重要性

1. 保障设备安全：接地系统可以有效防止电气设备因雷击或故障电流而损坏。
2. 保护人员安全：通过接地，可以降低人员触电风险。
3. 提高系统稳定性：接地系统有助于稳定电力系统的运行。

风电场接地方式

1. 单点接地：所有设备通过引下线汇集至一个接地点，有利于雷电流的集中释放。
2. 多点接地：在风电场不同区域设置多个接地体，通过接地网连接，可有效降低接地电阻。
3. 分层接地：适用于复杂地形或大型风电场。

接地材料

目前常用的耐腐蚀性较好的接地材料有锌包钢接地极、铜包钢接地极，石墨烯接地极，碳纤维接地极。

1.  锌包钢接地极

锌包钢是一种新型的接地产品，它以低碳钢和高纯锌为主要原料，通过特殊工艺连铸热浸锌，形成双金属复合材料。

其综合了锌带阳极和传统镀锌钢质接地材料的优点，具有钢的力学性能、较高的热稳定性。锌包钢锌层较厚，一般在 0.5mm 以上。

2.  铜覆钢接地极

铜覆钢技术能够将钢材与铜材的优点结合起来，有良好导电性。

根据趋肤效应，交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。

铜覆钢材料以表面铜层作为电传导，因此它的导电率远大于热镀锌钢，因此对于电流的传导、泄放是远优于镀锌钢材料，同时也降低了接地电阻。

3.  石墨烯接地极

石墨烯（Graphene）是一种以 sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

机械性能方面，石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，可任意弯曲。

电性能方面，是目前载流子迁移率最高的材料。

石墨是一种良好的导电材料，具有较高的导电性，而且耐腐蚀性好，能够在多种土壤环境中长期稳定工作。它还具有良好的热稳定性，在高温环境下也能保持性能不变。此外，石墨接地材料的使用寿命长，一般比金属接地材料更耐用。

4.碳纤维接地极

碳纤维具有很高的导电性能，其导电性接近金属铜。同时，它还具有高强度、高模量的特点，能够承受较大的机械应力。碳纤维的耐腐蚀性也很好，对酸、碱、盐等化学物质都有较强的抵抗力。

应用：在一些高端的电子设备接地、航空航天设备接地等领域有应用前景。比如在航空航天领域，碳纤维接地材料可以用于飞机的接地系统，既能满足导电性能要求，又能适应复杂的环境条件，保障飞行安全。

风电场接地网从抗腐蚀性和耐久性上面考虑推荐采用耐腐蚀性较强的石墨烯接地材料。接地网水平接地网采用Φ16 的石墨烯接地线，敷设深度一般不小于 0.8m，具体深度根据实地情况设计确定；垂直接地极采用Φ16 的石墨烯接地极，单根长为 1.5m，接地极埋深应大于0.8m。

接地施工要求

1. 接地体埋深：接地体埋深应大于0.8米，且需分层夯实。
2. 防腐处理：接地体及引线之间需做好防腐处理。
3. 电阻测试：接地网施工完成后，必须单独进行电阻值测试。