6　电极尺寸

6.0.1　在特定布置形状下，电极总长度或占地面积、焦炭断面边长和馈电元件直径的最小尺寸应符合下列规定：

1　在额定电流持续作用下，接地极任意部位最高温度不应超过水的沸点；

2　在最大过负荷电流下，地面任意点最大跨步电位差不得大于其允许值；

3　在设计寿命期间，考虑腐蚀后的馈电元件仍应满足系统对其载流量的要求；

4　在额定电流持续时间大于其热时间常数的情况下，接地电阻应满足本标准第3.2.3条的规定。

6.0.2　接地极的长度或占地面积应以允许的最大跨步电位差为基础，以水的沸点温度为校核条件，通过优化接地极材料用量来确定。

6.0.3　在接地极址土壤参数分布不均匀或接地极为非圆环形布置的情况下，应计入溢流密度偏差系数对接地极尺寸的影响。

6.0.4　对长时间以大地返回方式运行的接地极，其温升应受接地极接地电阻控制，接地电阻应满足本标准式（3.2.3）的要求。

在设计分体式接地极时，应计算流过各分电极的电流，并应根据电流分配值分别计算或校核各分电极热稳定。

在设计共用接地极时，本标准式（3.2.3）中IN宜取与该电极相连接的直流系统中最大的额定电流与其他直流系统出现的不平衡电流之和。

6.0.5　对短时间以大地返回方式运行的接地极，电极上任意点P处的焦炭截面边长应满足下式要求，以保证任意点P处最高温度不超过给定的允许值。

式中：SP——点P处焦炭截面边长（m）；

k——土壤温升配合系数，见本标准第C.0.2条；

τP——点P处的溢流密度（A/m），均匀情况下τP=IN/L；

ρP——点P处的土壤电阻率（Ω·m）；

CP——点P处的土壤热容率［J/（m3·K）］；

ρm——电极埋设层的土壤等效电阻率（Ω·m）；

θc——土壤自然最高温度（℃）；

θpm——接地极最高允许温度；

T0——额定持续运行时间（s）。

对长时间以阳极运行的接地极，土壤接触面处的最大溢流密度还应满足本标准第3.2.7条的技术要求。

6.0.6　馈电元件尺寸除应满足载流量要求外，还应同时满足下列公式的要求。

式中：ΦP——点P处馈电元件等效直径（mm）；

k1——保护系数，焦炭中单位面积离子流与总电流之比；

k2——电腐蚀汇集效应系数；

F——阳极运行寿命（A·a）；

Vf——馈电元件材料在土壤中的电腐蚀速率［kg/（A·a）］；

φ——接地极运行时间到达设计寿命时的馈电元件残余等效直径（mm）；

g——馈电元件材料密度（g/cm3）；

IN——额定电流（A）；

ρ——焦炭电阻率（Ω·m）；

C——焦炭热容率［J/（m3·K）］。

在设计共用接地极时，式（6.0.6-1）中F应取该接地极出现以阳极运行的安时数总和。

6.0.7　在计算馈电元件等效直径时，应根据阳极运行寿命，结合电极尺寸和所用馈电元件材料的密度、电腐蚀速率、电腐蚀汇集效应系数等腐蚀特性，合理选择其值。