柔性接地技术-全面解决各类防雷接地工程难题
一、技术介绍
柔性接地技术能够为电网或电气设备打造一个安全的接地系统。该系统不仅能长期提供一个低且稳定的土壤电阻率环境，还能极大地提升地网对雷电过电压的耐受能力。这样的设计确保了即便在雷电高频冲击的状态下，接地网仍能快速泄放雷电流，使电气设备不会因地电压升高引发的反击而损坏，从而保障了设备运行的安全与稳定性。
柔性接地技术施工简便，防腐能力强，在降低接地网施工成本的同时，还能大幅延长接地网的使用年限，技术所应用的一切材料符合环保标准，不会污染环境。
柔性接地技术目前已广泛应用于新能源发电、集电线路、架空输电线路、变电站的防雷改造当中。在高山、戈壁、隧道等高土壤电阻率地区，降阻效果尤为显著。且改造后的所有项目至今未出现一例雷击所引起的跳闸事故，运维成本得以相应降低，带来可观的经济、社会效益。本技术已获得中国科技成果评定：处于国际领先水平。
匹配产品
HD-R10柔性接地体
液态浇灌
HD-R10柔性接地体是纳米级非金属导电材料。以液体形态浇灌入地，填充渗透到砂砾/土壤缝隙中，将金属接地极包裹在内并与周围岩石土壤紧密相连，在渗流扩散的过程中凝固成一种导电凝胶，与周围环境结合，构成一体化结构的复合接地网，大幅增加接地装置与大地之间的有效接触面积。
HD-R10柔性接地体利用自身有利于电荷通过的特性，形成多维放电通道，提升泄放雷电流的效率，使工频、冲击接地电阻得以显著降低。
HD-R10的降阻效率系数达到0.16，这是任何现有接地产品都达不到的。它成型后不溶于水，自身水分含量高达65%且不易流失。所以即使在沙漠、戈壁等干旱地区，降阻效果也可长期保持。
经检测，HD-R10符合国家及ROHS国际环保标准，对人体无害且不会污染环境。
HD-R10柔性接地体可对金属接地装置起到保护作用。根据检测结果显示，在强腐蚀性土壤中，HD-R10可以延长镀锌扁钢六倍的使用寿命。
功能特点
1.高效降低接地电阻
2.提升线路耐雷水平
3.防止接地金属腐蚀
4.施工简捷，安全环保
二、防雷机理
影响工频接地电阻的几个因素
地网的水分含量不仅影响土壤中的电解质总量，还影响金属与土壤、土壤与土壤之间的电气连接性。
大地导电基本依靠水分中溶解的离子导电。越是能保存水分的土壤环境，水分含量就越稳定，越有利于电流的扩散和泄放。
散流面积S分为地网敷设面积和接地装置与大地的有效接触面积（即亲和程度）。
土壤电阻率ρ主要受到土壤含水率、溶解在孔隙水中的离子浓度（即地网贮存自由电荷的能力）、土壤温度、土壤紧密程度和土质的影响。
影响土壤含水率的还有土壤保持水分的能力。岩石内部无法导电，造成接地电阻居高不下，通常达到几千欧；砂砾透水性强，孔隙水总量少且易流失，接地电阻不稳定。
线路雷击跳闸的原因
在雷电高频冲击下，原本“合格”的工频接地电阻会瞬间升高，达到平时检测不出的冲击接地电阻值。
雷电流在瞬间得不到释放会造成地电位急剧升高，强大雷电能量击穿绝缘子，作用在线路上，形成很大的过电压、过电流，引起短路跳闸，一些接地电阻检测合格的项目遭雷击时仍会出现事故，就是这个原因。
一次雷击的本质是电荷的中和。一些接地网虽然接地电阻检测合格，但自由电荷贮存容量小，耐雷水平低，达不到瞬间中和雷电强大能量的要求，这样的接地网在雷暴天气常常会引起跳闸，且事后检查接地电阻一切正常，难以排查原因。
HD-R10防雷机理
1.液体注入，显著降阻
液态浇灌-凝胶成型的施工方式既能极大增加地网散流面积，又为电解质离子提供稳定载体，长期维持低土壤电阻率环境
2.扩充地网容量，根治跳闸
通过存在于溶液凝胶中的导电离子，扩充地网耐冲击容量，增强地网瞬间中和雷电异性电荷的能力，提升线路耐雷水平
3.隔绝腐蚀，保护金属
液体凝胶紧密包裹金属接地极，金属与土壤中的氧气、酸性不接触；在一体化接地模型中，金属不发生电化学腐蚀
成型前：液体形态
1.土壤电阻率——降低
液态注入，自行填充砂砾、石头缝隙，将之紧密连接在一起，在扩散、渗透的过程中凝固成型，形成一体化散流结构。
2.地网有效接触面——增大
液态施工，紧贴表面，改变了光滑金属与固体砂石之间多点接触的方式，变为“面”的接触，极大增加接地装置的散流面积。
3.地网贮存自由电荷的能力——扩充
充足的含水率保障了溶解在水中的导电离子总量，使地网的耐冲击容量扩充几十倍以上，抵消雷电的强大能量。
成型后：一体化接地模型
基础接地体和附近土壤、石头被导电凝胶溶液紧密连接在一起，形成一体化复合接地网，与大地充分贴合
物理形态：在渗透的过程中凝固成型，最终形成一种含水率丰富、柔软有弹性的导电凝胶溶液。将细密导电粒子与电解质溶液凝固在胶体中，保证导电性的同时确保水分不易丢失，降阻效果长期稳定。
分子结构：成型后，微观呈现出独特的多维立体的网状结构，不仅有利于电荷的贮存和运动，而且能让水分在紧密稳定的网络里不易流失。HD-R10成型后不再溶解于水且有一定的吸水特性，不会随着雨水而流失扩散。
自然结合：通过填充孔隙的方式将金属基础接地体和周围环境中的土壤、沙砾、岩石全部连接在一起，接触电阻大幅降低，形成一体化接地模型。
金属接地体表面因此不再表现出阴阳极性，且和自然环境之间无物理接触，抑制了电化学腐蚀和氧化腐蚀。
对金属接地体防腐效果展示
四川某杆塔两年后开挖检查，镀锌层完好无损
四川某杆塔两年以上开挖，观察柔性接地体形态
关键技术参数
自身电阻率：＜0.1Ω·m
自身含水量：＞65%
降阻效率系数：0.16
工频短路试验变化率：2.22%
雷电冲击特性变化参数：0.36%
腐蚀实验系数：0.005mm每年
检测结果与IEC/EN欧盟标准要求对照
TUV德国莱茵采用IEC国际标准测试结果
HD-R10耐冲击试验变化率0.36%示意图
（与QX/T104-2009标准对照）
三、技术对比及优势
常见接地或降阻产品
石墨接地模块、石墨降阻布、其他降阻布
通过增加敷设面积来扩大地网接触面，但接触效率不如金属接地体。
地网耐雷水平：无提升
金属部分防腐：有限防腐
石墨绳、石墨线、石墨基“柔性”接地体
石墨基“柔性”接地体本身是石墨绳、石墨线标新立异的命名方法。常用作替代热镀锌扁钢等金属接地体使用，本身无降阻功能。相当于未采取任何降阻措施的人工接地体，电流传导能力及热容量都不如金属，遇雷击易发热甚至烧断，但比金属更耐腐蚀。
地网耐雷水平：下降
金属部分防腐：替代防腐/有限防腐
接地短路电流：增大（金属部分截面小或完全没有金属，遇雷击易烧断）
化学降阻剂、膨润土等
短期内改善土壤电阻率，通过浇水短暂增加地网接触面、降低接触电阻。
地网耐雷水平：短暂提升
金属部分防腐：剧烈腐蚀
离子接地极
短期内显著改善土壤电阻率，通过无机盐溶液不断析出，增加地网接触面、降低接触电阻，铜管相当于一个垂直接地极，溶液耗尽后，只有铜管起作用
地网耐雷水平：短暂提升
金属部分防腐：电化学腐蚀，需配合铜材使用
柔性接地技术
兼顾降阻措施的长效性与扩散能力，同时改善周围土壤电阻率与散流面积
液态注入的施工方法让地网充分与大地亲和，极大增加了地网有效截面，改善周围土壤电阻率的同时却不会在成型后进一步扩散、流失；
柔性接地体成型后的保水特性也有利于低电阻率环境的长期保持；
通过对金属接地装置的防腐保护作用，防止接地电阻因地网的腐蚀锈断而反弹升高。
地网耐雷水平：最大化提升
金属部分防腐：隔绝防腐
不同土质环境下接地措施对比
柔性接地技术施工实拍图
柔性接地技术应用范围
四、欧麦安集团
湖南欧麦安科技集团有限公司深耕防雷领域24年，致力于输电线路、变电站、新能源发电项目防雷和接地技术的研究，与国网电科院、南网电科院、哈工大、华中科技大学、北京工业大学等科研机构及高校学府建立深入合作关系。欧麦安独创的柔性接地体技术，有效解决了高山、戈壁等高电阻率地区降阻困难、雷击跳闸的难题，开辟了接地降阻的新道路，处于国际领先水平。
集团在2020年为国家重点工程“天琴计划”提供防雷技术支持，2022年成为央视“企业家精神”节目组防雷行业合作伙伴，2023年获得中高科科学技术成果证书，2024年荣获中国技术市场协会“金桥奖”一等奖、中电联电力创新奖二等奖，并在同年参与编制了T/CAS 997-2024《接地系统电气特征参数测量技术规范》中国标准化协会标准。
中国技术市场协会“金桥奖”颁奖现场
欧麦安，这个名字为了纪念德国物理学家欧姆、英国物理学家麦克斯韦、法国物理学家安培为电工领域做出的贡献。
公司荣誉
五、应用案例
国家电投集团江西电力有限公司新能源发电分公司钓鱼台风电场改造工程
获得首届（2021）全国风力发电机组技术改造年会风电技术改造科技优秀成果
江西泰和钓鱼台风电场地处丘陵地带，线路分部环境复杂，塔杆所在的地势地貌无规律分布，土壤电阻分布不均导致跳闸现象频发。常规检测仅能查出部分问题，反映不出根源所在。我们与国家电投集团江西电力有限公司新能源发电分公司共同针对上述问题进行了系统的分析、研究，双方合作通过对现场状况进行排查、录波分析、接地电阻检测，以及对电阻率测试和还原计算，确定跳闸根源是冲击接地电阻过大引起的反击跳闸。本次改造有针对性地将整条线路铁塔的接地做了改造，针对接闪措施、设备等电位、避雷器性能、接线方式进行排查和改造。重点加强了地网的电流泄放能力。通过柔性接地技术，将地网有效范围内的环境结构做出根本性调整，使其耐冲击水平大大提升、中和雷电荷的能力大大加强，从而使雷击过电压显著降低。
经过改造后，运行一年多的时间没有再发生过雷击跳闸。验证了双方工作的成效，证实了问题判断的准确，措施采取的得当，获得了令人满意的结果。当前线路不但运行稳定，而且为国家节省了大笔的修护成本，还大幅度减少了经济损失。经过改造的单条线路每年可带来的经济效益超过100万元人民币。
四川盐源华电新能源有限公司凉风坳风电场改造工程
获得首届（2021）全国风力发电机组技术改造年会风电技术改造科技优秀成果
四川盐源凉风坳风电场地处海拔3000米以上的高原地区，强雷暴天气加上多石少土的地貌结构造就了接地电阻过高，设备难以有效接地，极易造成过电压反击，导致风电场面临频繁的雷击跳闸问题。常规检测却显示一切正常，查不出问题所在。我们与四川盐源华电新能源有限公司合作，利用柔性接地技术，通过改善接地网结构的手段有效增加地网耐冲击性能，从根本上解决了雷击跳闸频繁的问题，加强了运行的稳定性。
柔性接地技术在本项目的应用效果显著，极大程度降低了雷击跳闸率。凉风坳风电场的1、2号集电线路在改造前的三年内因雷击跳闸造成了较大的发电量损失，在技改项目完成后，运行至今，无雷击跳闸事故发生，预计每年带来直接经济收益超过100万元人民币。
湘电临武大冲风电场35KV集电线路杆塔防雷接地改造工程
我们为临武湘电新能源公司提供技术支持，为临武大冲风电场进行了35KV集电线路接地整改，采用柔性接地体进行改造，提高接地网耐雷水平。两条线路50多基，改造以后线路雷击跳闸率大大降低，之前年雷击跳闸都有46次。由于是单回运行给发电造成巨大损失。用柔性接地体技术进行改造以后，2017年发电量2016年同期增长1820万度，折合人民币1117万元，减少跳闸40多次。
华电集团茂名市中坳风电场防雷接地改造工程
获得2017年新能源智能运检先进技术奖
华电集团中坳风电场2014年以来雷击跳闸事故频出,每年几乎都有20次左右设备因雷击烧坏。
茂名市中坳风电有限公司与我们的专家团队共同就升压站及集电线路因雷击造成的事故进行了系统的分析、研究，并且进行了针对性改造。
本次工程采用柔性接地技术改善接地环境，构建了新型结构接地网，最大限度消除雷击过电压的影响。从2017年3月份施工完成，到10月份雨季止，为期108天基本实现安全稳定运行。2017年未发生一起雷击烧设备的情况。
华电福新能源股份有限公司在茂名市组织召开了“风电场雷击技术研究”科技项目评审验收会，专家组一致认为该技术适合山区风电场推广使用，对于风电系统的安全运行具有良好的保障作用，同意该项目通过验收评审。
粤水电乳源大布风电场升压站防雷接地改造工程
获得2023年度中国智慧风电运维检修优秀技术
乳源大布风电场升压站场地平均土壤电阻率为18252Ω·m，土壤覆盖层较薄，地下多为中风化沙岩，设计与施工难度极大。经多次整改，无法达到设计要求。
我们采用柔性接地技术，用导电的凝胶状材料填充砂岩缝隙，增大金属接地极与大地之间的有效接触面积，大大改善了雷电流泄放环境，最终成功将接地电阻降至合格，经过第三方检测，十台风机的接地电阻全部达到4Ω以下。
中电莱芜风机塔杆改造项目
获得2023年度中国风电智慧运维检修示范案例
中电莱芜风电场位于鲁中南山地，沿山脊建设。植被少、土层薄，下层全是岩石，土壤电阻率普遍在5000Ω以上，接地条件比较恶劣。一些集电线路杆塔基础多面靠近悬崖，地形狭小，不利于扩大地网敷设面积。
我们运用柔性接地技术，通过液体浇灌填充接地沟槽的方式，在下层岩石结构表面形成导电膜，巧妙的将地层复杂环境与金属接地体紧密连接在一起，构成一体化散流结构，最大程度增加地网有效截面积，使接地电阻值达到了标准要求。
其他成功案例展示
国家天琴计划激光测距台站&引力波探测实验室&唐家湾大南山应急避险隧道防雷接地改造项目
华能广西贵港七星岭风电场防雷接地项目
大唐四川凉山州普格风电场改造项目
华电四川盐源凉风坳风电场改造项目
国电优能全州迅风风电场改造项目
国投云南东川野牛风电场风机改造项目
国电投江西钓鱼台风电场改造项目
华润广东阳江阳西风电场改造项目
中广核福建安溪龙门风机改造项目
中电山东莱芜风电场改造项目
粤水电广东乳源大布风电场升压站与风机防雷接地项目
湘电临武大冲风电场35kV集电线路杆塔防雷接地改造项目
晋能山西高家堰风电场改造项目
中南院溆浦蓝冈山风电场接地项目
广东茂名中坳风电场升压站防雷接地改造项目
九洲电气贵州关岭风电场防雷改造项目
输电线路应用案例
国家电网四川雅安500kV特高压接地项目
国家电网公司220kV延寿变电站防雷接地改造工程
国家电网公司220kV鹤南变电站防雷接地改造工程
国家电网公司220kV环山变电站防雷接地改造工程
国家电网公司220kV利民变电站防雷接地改造工程
南方电网110kV深圳中康变电站防雷接地工程
南方电网110kV湛江吴川变电站防雷接地工程
南方电网110kV湛江长岐变电站防雷接地工程
南方电网都匀供电局110kV高山输电线路接地改造工程
南方电网贵阳供电局110kV高山输电线路接地改造工程
南方电网六盘水供电局110kV高山输电线路接地改造工程
福建石塘变电站接地改造工程
武钢集团昆钢热电站防雷接地改造工程
龙佰禄丰钛业有限公司新建220kv变电站防雷接地工程
合作单位
湖南欧麦安科技集团有限公司
电话：0731-88329910
