柔性石墨接地优化：输电线路杆塔桩基散流研究

"输电线路杆塔桩基钢筋散流及其优化技术" 输电线路杆塔的桩基是整个电力系统接地系统的关键部分，它直接影响到输电线路的安全稳定运行。本文主要探讨了在高土壤电阻率环境下，如何通过优化技术改善杆塔桩基的接地性能，以确保电力设施的正常运行和人员安全。 在传统的桩基设计中，钢筋作为主要的导电体，其散流效果会受到土壤电阻率的影响。当土壤电阻率较高时，仅依赖桩基的自然接地可能无法满足杆塔接地设计的低电阻要求，这可能导致在雷击或其他过电压情况下，接地电阻过高，从而增加线路故障的风险。 论文提出了采用柔性石墨接地体绕包桩基的优化措施。柔性石墨具有良好的导电性和抗腐蚀性，能够提高桩基的接地效率，减少接地电阻，并有助于地表电位的均匀分布，防止地电位升导致的安全隐患。在COMSOL Multiphysics这一多物理场仿真软件中，建立了不同绕包覆盖面积和间距的桩基散流三维计算模型，通过仿真计算分析了不同参数下桩基内钢筋散流、外层绕包接地体的散流情况，以及对杆塔基础接地电阻和桩基附近对地电位的影响。 计算结果显示，增加柔性石墨接地体的覆盖面积和减小绕包间距，能够显著改善桩基的散流性能，降低接地电阻。特别是在高土壤电阻率区域，这种优化措施的效果尤为明显。此外，柔性石墨接地体还能起到地表均压的作用，降低因电流不均匀分布导致的地电位升高风险，从而保障工作人员在接近杆塔时的安全。 这一研究成果对于输电线路杆塔的接地设计和改造具有重要的指导意义。设计人员可以根据当地的土壤条件，结合仿真计算的结果，合理选择柔性石墨接地体的使用方式和参数，以实现最优化的接地效果。同时，这一方法也适用于其他高土壤电阻率地区的接地系统设计，为电力工程的建设和维护提供了新的思路和技术支持。