石墨防雷接地体与同类产品比较

YTJD石墨防雷接地体与同类产品对比分析概述目前国内防雷接地体分为金属与非金属两类。金属防雷接地体历史悠久，应用广泛，使用量最大的是镀锌钢铁制品，另一方面是应用量较少的镀铜、纯铜、合金制品；非金属接地体重要是降阻模块类产品。目前国内在用钢铁防雷接地体约一亿基，每年因腐蚀、生锈导致失效报废的约4000万基，更新这些失效接地体需要费用600多亿元，征用土地18万亩，少产粮食1.08亿斤；消耗镀锌钢材75万吨，盐酸、硝酸类金属钝化液4.5万吨，液化气22.5万立方米，电37.5万度；排放有毒废液、废气3万吨。国内每年因接地体不合格导致接地电阻升高导致的雷电事故数万起，直接和间接经济损失巨大，影响了国民经济建设和社会发展。随着社会发展需要，接地极产品种类的增多与技术改善，金属防雷接地体与降阻模块产品逐渐暴露出的缺陷，表白其已经徐徐不能适应现代社会对接地体越来越高的规定。为顺应社会发展需要，我公司根据近年的研究经验，选择导电性强、化学稳定性优良的高碳石墨为原材料研制出YTJD系列石墨防雷接地体。本产品呈惰性，在常温条件下不受强酸、强碱、有机溶剂及电偶腐蚀，不生锈，电阻稳定，易加工成型，使用寿命长，且免维护更新，安全可靠。可广泛应用于酸性、碱性土壤和高电阻、低电阻土壤以及海滩、湿地、热带地区、寒冷地区，不受环境气候条件的限制，且制造过程节能减排，使用该产品更环保，节省材料、经费、土地。对比YTJD石墨防雷接地体与金属产品（以铜包钢为例）相比较，两类产品刚开始都可以达到降阻效果。但是，随着时间的推移，金属产品会逐渐发生锈蚀，锈蚀浮现后，由于电偶腐蚀的作用会加剧腐蚀，导致接地电阻升高而易发生事故。以铜包钢接地棒为例，性能特点对例如下：(一)、铜包钢接地棒： (二)、石墨防雷接地体：1、制造耗能高，重金属污染环境严重，温室气体排放量大； 1、制造过程节能减排，无污染；2、使用中不耐腐蚀、易生锈，导致接地电阻不稳定； 2、不生锈，电阻稳定，使用寿命长；3、使用中浮现锈蚀后，有电偶腐蚀，腐蚀速度加快； 3、呈惰性，常温条件下不受强酸、强碱和有机溶剂及电偶腐蚀；4、 使用寿命短（5-6年），锈蚀后污染环境及地下水； 4、使用寿命长，应用范畴广泛，使用不受环境气候条件的限制；5、检修维护困难，更新改造工程频繁、费用大、挥霍材料和土地； 5、免维护、更新，节省材料、经费、土地；6、高山、丘陵等高地势，施工时须地下打垂直孔，施工难度大； 6、易加工成型，现场搭接施工以便，产品无需钝化和防腐工艺；7、施工时须焊接、增长施工难度，同步焊点易腐蚀、断裂； 7、施工无需电气焊，减少施工费用、省工、省时；8、产品由于回收价值高，容易被盗。 8、该品无回收运用价值，从主线上解决被盗问题。非金属制品常用的为降阻模块产品。其内置镀锌接地扁钢（钢管、圆钢、角钢），将其与被保护的地线焊接，因而金属接地体与大地的有效接触面积大大增长，通过潮性作用达到降阻效果。性能特点对例如下：(一)、接地模块制品： (二)、石墨防雷接地体：1、运送、安装过程易碎裂，贮存条件规定高； 1、缆状，易加工成型，运送、安装以便，不必特殊环境贮存；2、重量、体积大，山区、丘陵地区搬运困难，费工，费时； 2、质量轻，可弯曲，施工简便，省工省时；3、垂直埋设，须机械设备，占用农田多，施工费用大、周期长； 3、不必大型机械设备，占用农田少，减少施工费用、周期；4、安装时需电气焊，施工不便； 4、无需电气焊，施工便捷；5、焊点易锈蚀、断裂，导致接地电阻升高，使用寿命短； 5、采用搭接法，无焊点，耐腐蚀，使用寿命长；6、合用于土质较松散或湿度高的土壤； 6、合用于多种土壤环境；7、在酸碱盐土壤中，锈蚀极快，极易报废； 7、在酸碱盐性土壤中，不受腐蚀，长效；8、产品与金属接地体连接，金属体有回收价值，易被盗。 8、产品无回收运用价值，从主线上解决被盗问题。分析一、施工工艺(一)、石墨防雷接地体施工工艺：1、挖设接地体沟：一般深度为60cm，宽度40cm；2、敷设：将石墨接地体沿沟敷设；3、连接：连接时采用搭接法，采用专用石墨线搭接，无需电气焊；4、埋设：用细湿土分层夯实。(二)、圆钢接地体施工工艺：1、挖设接地体沟：一般深度为：60cm，宽度：上部60cm,下部40cm；2、敷设：将圆钢沿沟敷设，弯折处角度须90；3、连接：采用焊接，联接长度80mm；4、防腐：焊接完毕后，焊接处用银粉漆涂刷焊点；5、埋设：回填泥土，压实。(三)、铜包钢接地棒施工工艺：1、挖开水平连接沟槽：一般深度须不小于60cm，宽度40cm；2、安装：采用冲力钻，如果是多根组合型接地棒，需加大深度，也许遇岩石层或采用钻孔植入的措施；3、连接方式：大型接地网一般采用热焊接的措施，接地棒与接地网线采用化学焊剂焊接；4、埋设：回填土，将沟或孔填埋。(四)、接地模块施工工艺：1、模块检查：表面与否平整、光滑，与否掉角、缺损、裂痕；2、基坑开挖：避免在斜坡上，每侧垫腐蚀土，寒冷地区位于冻土层如下；3、与接地体连接：采用焊接，雨雪天气严禁露天焊接，焊件表面潮湿或有冰雪须清除干燥；4、防腐：焊接处涂刷防腐漆；5、埋设：回填细土，用泥浆灌注密实，填土厚度不得不不小于50mm，周边须洒水使模块与土壤保持湿润。二、土质因素(一)、农田 一般农田土壤电阻率较低，土质松散，杆塔多分布于农田内。使用金属接地体时，须使用电气焊，设备及机械进入农田对农田破坏较大，增长占地费用。由于农田中农药、化肥的使用量较大，导致土壤腐蚀性极强，金属接地体埋设后，腐蚀速度极快，特别是焊点，会形成电偶腐蚀，加剧了金属的锈蚀，导致接地极寿命严重缩短、接地电阻升高，极易发生跳闸等事故。石墨防雷接地体，化学性能稳定，在常温条件下不受强酸、强碱、有机溶剂及电偶腐蚀，且施工时对农田破坏小，减少征地费用，减少了工程成本。(二) 、丘陵、山地丘陵、山地一般地势偏高，土壤电阻率较高，接地体用量较平原、农田大。使用金属接地体也许无法达到降阻效果，须辅助以垂直接地体、降阻模块或使用降阻剂来达到降阻效果。使用垂直接地体、降阻模块施工时须下打垂直孔或挖基坑，并且施工过程中连接采用焊接，需要机械设备及电气焊来完毕，设备及材料运送难度大，费工费时。使用石墨防雷接地体，由于产品质量轻，山区施工运送轻便，且施工不必电气焊及机械设备，解决了施工过程中设备上山难和产品携带不以便的问题，减少了施工成本，减少了施工周期。(三) 、酸、碱、盐性土壤特殊地区的土壤会由于腐蚀性离子的作用，而使土壤呈现极强的腐蚀性，土壤性质体现为酸、碱、盐性土壤。金属类接地体在此类土壤中会加速腐蚀，而致使更新改造工程频繁，耗费大量人力、物力。因此，在此类土壤中，石墨防雷接地体以其稳定的化学性能，耐腐蚀、不受强酸、强碱和有机溶剂及电偶腐蚀的特性更加合用，可大量减少更新、改造工程带来的费用。(四) 、都市都市内部多数为混凝土浇筑路面，路旁为绿化带与居民生活区，都市内杆塔常位于绿化带内，路面坚硬。使用金属接地体时，一方面，要大面积破坏绿化及路面，竣工后恢复，增长了施工成本；另一方面，施工需要使用电气焊设备，影响交通且对周边行人车辆有极大的安全隐患；第三，绿化带内常常施肥、洒水，对金属接地体腐蚀严重。石墨防雷接地体，由于接地体呈缆状，可随处形弯曲及辐射，因此，可在绿化带内挖设接地体沟，不必电气焊，减少施工难度及安全隐患，对环境及绿化带破坏小，省工省时。三、效果(一)、金属类接地极因纯铜、合金材质的接地极造价较高，据有较高回收价值，在运营过程中难免浮现失盗现象，因此不常常使用。被广泛推广应用的是镀锌钢铁类制品。镀锌钢铁接地极材料多为扁钢、角钢及圆钢，其中角钢塔接地极重要为12圆钢，水平敷设；钢管杆接地极重要为755角钢，垂直敷设。镀锌钢铁类接地极长处是导电性优良、材料价格低廉、施工运营经验丰富。缺陷是运送、施工不便，不耐腐蚀，易生锈、使接地电阻升高导致雷电事故，且钢铁制品的生产及镀锌过程耗能高。经调查镀锌钢铁接地极在无腐蚀地段使用寿命约为7，在有腐蚀地段使用寿命迅速下降为35年。(二) 、接地模块是用低阻材料经几十吨机械压力成型的接地产品，它的特点是致密度高，低阻防腐，是降阻剂的延伸产品，产品不需要在现场用水调和灌溉，完全可以替代现场灌溉降阻剂的作用。但是，模块极芯互相并联或与地线连接时，必须焊接，浮现焊点就会浮现腐蚀，并且由于模块的吸湿性，更加加快了焊点金属的锈蚀，一旦焊点锈蚀断裂，模块就报废在土壤中，失去了原有的降阻作用，接地电阻升高，发生雷电事故，且模块的价格较高，导致了很大的挥霍。(三)、石墨防雷接地体是一种新型接地极，是以高碳石墨为原材料制作的新型缆状接地体，属于一种新型非金属导电材料体。由于石墨的分子特性，石墨具有优良的化学稳定性及导电性。石墨防雷接地体呈化学惰性，在常温条件下不受强酸、强碱和有机溶剂及电偶腐蚀，导电率优良，使用寿命更长，而高碳石墨具有吸湿特性，使得接地体周边水分增大，而增长了接地体的降阻效果，由于石墨具有不腐蚀的特性，不会对周边的环境导致污染。产品易加工成型，无需钝化和防腐工艺，安全可靠，可广泛在酸性、碱性土壤以及海滩、湿地、热带地区、寒冷地区使用。该品无回收运用价值，可有效解决目前国内金属防雷接地极体易被盗的问题。 案例110kV央蔡盐线位于山东省半岛北部沿海盐碱地区，此前接地材料重要采用圆钢、锌包钢类制品，运营2-3年后挖检，发现接地体锈蚀严重，表面镀锌层全无，金属材料局部变脆、起层，表面浮现大量腐蚀坑，甚至发生断裂,严重威胁着输电线路的安全运营。为解决上述问题，同步突出YTJD石墨防雷接地体的耐腐蚀特性，公司为央蔡盐线全线34基铁塔更换YTJDB型石墨防雷接地体，同步于部分铁塔中作了对比实验。将12圆钢与YTJDB型石墨防雷接地体同步埋设于同一基杆塔上，通过每年挖检并进行记录。右图为YTJDB型石墨防雷接地体与圆钢接地材料在110kV央蔡盐线21#(盐碱地)挖检进行的耐腐蚀对比。实验结论：圆钢在最初埋设时接地电阻低，但随着时间的推移，逐年腐蚀加剧，接地电阻增大，从第3年开始已经不符合国家对接地电阻的规定；而YTJDB型石墨防雷接地体在埋设的3年中并未发生腐蚀现象，且接地电阻稳定。 圆钢与石墨防雷接地体对比实验图成本及效益线路杆塔接地体不同材料性价比表土壤电阻率：300m品名规格单位数量单价（元/m）材料费（元）施工费（元）征地青苗费（元）一次施工造价（元）30年需改造次数30年总投资（元）总质量（kg）其她镀锌扁钢4*40m801411201600100037203411116014880104.48须焊接圆钢16m1008800125040503411215016200158须焊接铜包钢16m8080640030001000104002322080031200128须焊接石墨防雷接地体YTJD20m4815072005006008300无需改造5830011.76搭接土壤电阻率：2500m品名规格单位数量单价（元/m）材料费（元）施工费（元）征地青苗费（元）一次施工造价（元）30年需改造次数30年总投资（元）总质量（kg）其她镀锌圆钢+降阻模块12m24861488650013988341964618工期长须焊接800*300*60块202004000石墨防雷接地体YTJD20m11615016500120080018500无需改造1850027.26搭接注：1：表中施工费只含接地体安装过程中挖沟、埋设、焊接费用，不含材料运送费用，某些山区较重材料的运送也许产生较大费用。2：通过大量运营实验证明：部分土壤电阻率较低或腐蚀性较大的地区，一般碳钢接地装置运营5年后，接地电阻不合格，圆钢直径由本来的16变为8，圆钢变脆、起层、焊点锈断等状况，如不及时检修，就会落雷。