YTJD石墨防雷接地系列与铜覆钢产品的对比

概述
目前我*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，使用量较大的是镀锌钢铁制品，其次是应用量较少的镀铜、纯铜、合金制品；非金属接地体主要是降阻模块类产品。目前我国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。我国每年因接地体不合格导致接地电阻升高造成的雷电事故数万起，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，接地较产品种类的增多与技术改进，金属防雷接地体与降阻模块产品逐渐暴露出的缺陷，表明其已经渐渐不能适应现代社会对接地体越来越高的要求。为顺应社会发展需要，我公司根据多年的研究经验，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、**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，节约材料、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，两类产品刚开始都能够达到降阻效果。但是，随着时间的推移，金属产品会逐渐发生锈蚀，锈蚀出现后，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，性能特点对比如下：
(一)、铜包钢接地棒：1、制造耗能高，重金属污染环境严重，温室气体排放量大；2、使用中不耐腐蚀、易生锈，导致接地电阻不稳定；3、使用中出现锈蚀后，有电偶腐蚀，腐蚀速度加快；4、使用寿命短（5-6年），锈蚀后污染环境及地下水；5、检修维护困难，更新改造工程频繁、费用大、浪费材料和土地；6、高山、丘陵等高地势，施工时须地下打垂直孔，施工难度大；7、施工时须焊接、增加施工难度，同时焊点易腐蚀、断裂；8、产品由于回收价值高，*被盗。
(二)、石墨防雷接地体： 1、制造过程节能减排，无污染； 2、不生锈，电阻稳定，使用寿命长； 3、呈惰性，常温条件下不受强酸、强碱和**溶剂及电偶腐蚀； 4、使用寿命长，应用范围广泛，使用不受环境气候条件的限制； 5、免维护、更新，节约材料、经费、土地； 6、易加工成型，现场搭接施工方便，产品*钝化和防腐工艺； 7、施工*电气焊，降低施工费用、省工、省时； 8、该品无回收利用价值，从根本上解决被盗问题。
非金属制品常见的为降阻模块产品。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加，通过潮性作用达到降阻效果。性能特点对比如下
(一)、接地模块制品：1、运输、安装过程易碎裂，贮存条件要求高；2、重量、体积大，山区、丘陵地区搬运困难，费工，费时3、垂直埋设，须机械设备，占用农田多，施工费用大、周期长4、安装时需电气焊，施工不便；5、焊点易锈蚀、断裂，导致接地电阻升高，使用寿命短；6、适用于土质较松散或湿度高的土壤；8、产品与金属接地体连接，金属体有回收价值，易被盗。7、在酸碱盐土壤中，锈蚀较快，较易报废；
(二)、石墨防雷接地体：1、缆状，易加工成型，运输、安装方便，无须特殊环境贮存；2、质量轻，可弯曲，施工简便，省工省时；3、无须大型机械设备，占用农田少，减少施工费用、周期；4、*电气焊，施工便捷； 5、采用搭接法，无焊点，耐腐蚀，使用寿命长； 6、适用于各种土壤环境； 7、在酸碱盐性土壤中，不受腐蚀，长效； 8、产品无回收利用价值，从根本上解决被盗问题。 
 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**石墨线搭接，*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60cm；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：一般深度须大于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，可能遇岩石层或采用钻孔植入的方法；3、连接方式：大型接地网一般采用热焊接的方法，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：表面是否平整、光滑，是否掉角、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以下；3、与接地体连接：采用焊接，雨雪天气禁止露天焊接，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，填土厚度不得小于50mm，周围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，增加占地费用。由于农田中农药、化肥的使用量较大，导致土壤腐蚀性较强，金属接地体埋设后，腐蚀速度较快，尤其是焊点，会形成电偶腐蚀，加剧了金属的锈蚀，导致接地较寿命严重缩短、接地电阻升高，较易发生跳闸等事故。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、**溶剂及电偶腐蚀，且施工时对农田破坏小，减少征地费用，降低了工程成本。
 (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。使用金属接地体可能无法达到降阻效果，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，而且施工过程中连接采用焊接，需要机械设备及电气焊来完成，设备及材料运输难度大，费工费时。使用石墨防雷接地体，由于产品质量轻，山区施工运输轻便，且施工无须电气焊及机械设备，解决了施工过程中设备上山难和产品携带不方便的问题，降低了施工成本，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，而使土壤呈现较强的腐蚀性，土壤性质表现为酸、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，在这类土壤中，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**溶剂及电偶腐蚀的特性更加适用，可大量减少更新、改造工程带来的费用。 (四)、城市城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，城市内杆塔常位于绿化带内，路面坚硬。使用金属接地体时，首先，要大面积破坏绿化及路面，完工后恢复，增加了施工成本；其次，施工需要使用电气焊设备，影响交通且对周围行人车辆有较大的安全隐患；*三，绿化带内经常施肥、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，可随地形弯曲及辐射，因此，可在绿化带内挖设接地体沟，无须电气焊，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)、金属类接地较因纯铜、合金材质的接地较造价较高，据有较高回收价值，在运行过程中难免出现失盗现象，所以不经常使用。被广泛推广应用的是镀锌钢铁类制品。镀锌钢铁接地较材料多为扁钢、角钢及圆钢，其中角钢塔接地较主要为Φ12圆钢，水平敷设；钢管杆接地较主要为75×5角钢，垂直敷设。镀锌钢铁类接地较优点是导电性优良、材料价格低廉、施工运行经验丰富。缺点是运输、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较在无腐蚀地段使用寿命约为7～10年，在有腐蚀地段使用寿命*下降为3～5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浇灌，完全可以替代现场浇灌降阻剂的作用。但是，模块较芯相互并联或与地线连接时，必须焊接，出现焊点就会出现腐蚀，而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，造成了很大的浪费。 
(三)、石墨防雷接地体是一种新型接地较，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**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，使得接地体周围水分增大，而增加了接地体的降阻效果，由于石墨具有不腐蚀的特性，不会对周围的环境造成污染。产品易加工成型，*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。该品无回收利用价值，可有效解决目前我国金属防雷接地较体易被盗的问题。