石墨防雷接地體與同類產(chǎn)品比較

1、YTJD石墨防雷接地體與同類產(chǎn)品對比分析概述目前我國防雷接地體分為金屬與非金屬兩類。金屬防雷接地體歷史悠久，應(yīng)用廣泛，使用量最大的是鍍鋅鋼鐵制品，其次是應(yīng)用量較少的鍍銅、純銅、合金制品；非金屬接地體主要是降阻模塊類產(chǎn)品。目前我國在用鋼鐵防雷接地體約一億基，每年因腐蝕、生銹導致失效報廢的約4000萬基，更新這些失效接地體需要費用600多億元，征用土地18萬畝，少產(chǎn)糧食1.08億斤；消耗鍍鋅鋼材75萬噸，鹽酸、硝酸類金屬鈍化液4.5萬噸，液化氣22.5萬立方米，電37.5萬度；排放有毒廢液、廢氣3萬噸。我國每年因接地體不合格導致接地電阻升高造成的雷電事故數(shù)萬起，直接和間接經(jīng)濟損失巨大，影響了國民經(jīng)

2、濟建設(shè)和社會發(fā)展。隨著社會發(fā)展需要，接地極產(chǎn)品種類的增多與技術(shù)改進，金屬防雷接地體與降阻模塊產(chǎn)品逐漸暴露出的缺陷，表明其已經(jīng)漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)代社會對接地體越來越高的要求。為順應(yīng)社會發(fā)展需要，我公司根據(jù)多年的研究經(jīng)驗，選擇導電性強、化學穩(wěn)定性優(yōu)良的高碳石墨為原材料研制出YTJD系列石墨防雷接地體。本產(chǎn)品呈惰性，在常溫條件下不受強酸、強堿、有機溶劑及電偶腐蝕，不生銹，電阻穩(wěn)定，易加工成型，使用壽命長，且免維護更新，安全可靠?？蓮V泛應(yīng)用于酸性、堿性土壤和高電阻、低電阻土壤以及海灘、濕地、熱帶地區(qū)、寒冷地區(qū)，不受環(huán)境氣候條件的限制，且制造過程節(jié)能減排，使用該產(chǎn)品更環(huán)保，節(jié)約材料、經(jīng)費、土地。對比YTJD

3、石墨防雷接地體與金屬產(chǎn)品（以銅包鋼為例）相比較，兩類產(chǎn)品剛開始都能夠達到降阻效果。但是，隨著時間的推移，金屬產(chǎn)品會逐漸發(fā)生銹蝕，銹蝕出現(xiàn)后，由于電偶腐蝕的作用會加劇腐蝕，導致接地電阻升高而易發(fā)生事故。以銅包鋼接地棒為例，性能特點對比如下：(一)、銅包鋼接地棒： (二)、石墨防雷接地體：1、制造耗能高，重金屬污染環(huán)境嚴重，溫室氣體排放量大； 1、制造過程節(jié)能減排，無污染；2、使用中不耐腐蝕、易生銹，導致接地電阻不穩(wěn)定； 2、不生銹，電阻穩(wěn)定，使用壽命長；3、使用中出現(xiàn)銹蝕后，有電偶腐蝕，腐蝕速度加快； 3、呈惰性，常溫條件下不受強酸、強堿和有機溶劑及電偶腐蝕；4、 使用壽命短（5-6年），銹蝕后

4、污染環(huán)境及地下水； 4、使用壽命長，應(yīng)用范圍廣泛，使用不受環(huán)境氣候條件的限制；5、檢修維護困難，更新改造工程頻繁、費用大、浪費材料和土地； 5、免維護、更新，節(jié)約材料、經(jīng)費、土地；6、高山、丘陵等高地勢，施工時須地下打垂直孔，施工難度大； 6、易加工成型，現(xiàn)場搭接施工方便，產(chǎn)品無需鈍化和防腐工藝；7、施工時須焊接、增加施工難度，同時焊點易腐蝕、斷裂； 7、施工無需電氣焊，降低施工費用、省工、省時；8、產(chǎn)品由于回收價值高，容易被盜。 8、該品無回收利用價值，從根本上解決被盜問題。非金屬制品常見的為降阻模塊產(chǎn)品。其內(nèi)置鍍鋅接地扁鋼（鋼管、圓鋼、角鋼），將其與被保護的地線焊接，因而金屬接地體與大地的

5、有效接觸面積大大增加，通過潮性作用達到降阻效果。性能特點對比如下：(一)、接地模塊制品： (二)、石墨防雷接地體：1、運輸、安裝過程易碎裂，貯存條件要求高； 1、纜狀，易加工成型，運輸、安裝方便，無須特殊環(huán)境貯存；2、重量、體積大，山區(qū)、丘陵地區(qū)搬運困難，費工，費時； 2、質(zhì)量輕，可彎曲，施工簡便，省工省時；3、垂直埋設(shè)，須機械設(shè)備，占用農(nóng)田多，施工費用大、周期長； 3、無須大型機械設(shè)備，占用農(nóng)田少，減少施工費用、周期；4、安裝時需電氣焊，施工不便； 4、無需電氣焊，施工便捷；5、焊點易銹蝕、斷裂，導致接地電阻升高，使用壽命短； 5、采用搭接法，無焊點，耐腐蝕，使用壽命長；6、適用于土質(zhì)較松散

6、或濕度高的土壤； 6、適用于各種土壤環(huán)境；7、在酸堿鹽土壤中，銹蝕極快，極易報廢； 7、在酸堿鹽性土壤中，不受腐蝕，長效；8、產(chǎn)品與金屬接地體連接，金屬體有回收價值，易被盜。 8、產(chǎn)品無回收利用價值，從根本上解決被盜問題。分析一、施工工藝(一)、石墨防雷接地體施工工藝：1、挖設(shè)接地體溝：一般深度為60cm，寬度40cm；2、敷設(shè)：將石墨接地體沿溝敷設(shè)；3、連接：連接時采用搭接法，采用專用石墨線搭接，無需電氣焊；4、埋設(shè)：用細濕土分層夯實。(二)、圓鋼接地體施工工藝：1、挖設(shè)接地體溝：一般深度為：60cm，寬度：上部60cm,下部40cm；2、敷設(shè)：將圓鋼沿溝敷設(shè)，彎折處角度須90°；

7、3、連接：采用焊接，聯(lián)接長度80mm；4、防腐：焊接完畢后，焊接處用銀粉漆涂刷焊點；5、埋設(shè)：回填泥土，壓實。(三)、銅包鋼接地棒施工工藝：1、挖開水平連接溝槽：一般深度須大于60cm，寬度40cm；2、安裝：采用沖力鉆，如果是多根組合型接地棒，需加大深度，可能遇巖石層或采用鉆孔植入的方法；3、連接方式：大型接地網(wǎng)一般采用熱焊接的方法，接地棒與接地網(wǎng)線采用化學焊劑焊接；4、埋設(shè)：回填土，將溝或孔填埋。(四)、接地模塊施工工藝：1、模塊檢查：表面是否平整、光滑，是否掉角、缺損、裂痕；2、基坑開挖：避免在斜坡上，每側(cè)墊腐蝕土，寒冷地區(qū)位于凍土層以下；3、與接地體連接：采用焊接，雨雪天氣禁止露天焊接

8、，焊件表面潮濕或有冰雪須清除干燥；4、防腐：焊接處涂刷防腐漆；5、埋設(shè)：回填細土，用泥漿灌注密實，填土厚度不得小于50mm，周圍須灑水使模塊與土壤保持濕潤。二、土質(zhì)因素(一)、農(nóng)田 一般農(nóng)田土壤電阻率較低，土質(zhì)松散，桿塔多分布于農(nóng)田內(nèi)。使用金屬接地體時，須使用電氣焊，設(shè)備及機械進入農(nóng)田對農(nóng)田破壞較大，增加占地費用。由于農(nóng)田中農(nóng)藥、化肥的使用量較大，導致土壤腐蝕性極強，金屬接地體埋設(shè)后，腐蝕速度極快，尤其是焊點，會形成電偶腐蝕，加劇了金屬的銹蝕，導致接地極壽命嚴重縮短、接地電阻升高，極易發(fā)生跳閘等事故。石墨防雷接地體，化學性能穩(wěn)定，在常溫條件下不受強酸、強堿、有機溶劑及電偶腐蝕，且施工時對農(nóng)田破

9、壞小，減少征地費用，降低了工程成本。(2) 、丘陵、山地丘陵、山地一般地勢偏高，土壤電阻率較高，接地體用量較平原、農(nóng)田大。使用金屬接地體可能無法達到降阻效果，須輔助以垂直接地體、降阻模塊或使用降阻劑來達到降阻效果。使用垂直接地體、降阻模塊施工時須下打垂直孔或挖基坑，而且施工過程中連接采用焊接，需要機械設(shè)備及電氣焊來完成，設(shè)備及材料運輸難度大，費工費時。使用石墨防雷接地體，由于產(chǎn)品質(zhì)量輕，山區(qū)施工運輸輕便，且施工無須電氣焊及機械設(shè)備，解決了施工過程中設(shè)備上山難和產(chǎn)品攜帶不方便的問題，降低了施工成本，減少了施工周期。(3) 、酸、堿、鹽性土壤特殊地區(qū)的土壤會由于腐蝕性離子的作用，而使土壤呈現(xiàn)極強的

10、腐蝕性，土壤性質(zhì)表現(xiàn)為酸、堿、鹽性土壤。金屬類接地體在此類土壤中會加速腐蝕，而致使更新改造工程頻繁，耗費大量人力、物力。因此，在這類土壤中，石墨防雷接地體以其穩(wěn)定的化學性能，耐腐蝕、不受強酸、強堿和有機溶劑及電偶腐蝕的特性更加適用，可大量減少更新、改造工程帶來的費用。(4) 、城市城市內(nèi)部多數(shù)為混凝土澆筑路面，路旁為綠化帶與居民生活區(qū)，城市內(nèi)桿塔常位于綠化帶內(nèi)，路面堅硬。使用金屬接地體時，首先，要大面積破壞綠化及路面，完工后恢復，增加了施工成本；其次，施工需要使用電氣焊設(shè)備，影響交通且對周圍行人車輛有極大的安全隱患；第三，綠化帶內(nèi)經(jīng)常施肥、灑水，對金屬接地體腐蝕嚴重。石墨防雷接地體，由于接地體

11、呈纜狀，可隨地形彎曲及輻射，因此，可在綠化帶內(nèi)挖設(shè)接地體溝，無須電氣焊，減少施工難度及安全隱患，對環(huán)境及綠化帶破壞小，省工省時。三、效果(一)、金屬類接地極因純銅、合金材質(zhì)的接地極造價較高，據(jù)有較高回收價值，在運行過程中難免出現(xiàn)失盜現(xiàn)象，所以不經(jīng)常使用。被廣泛推廣應(yīng)用的是鍍鋅鋼鐵類制品。鍍鋅鋼鐵接地極材料多為扁鋼、角鋼及圓鋼，其中角鋼塔接地極主要為12圓鋼，水平敷設(shè)；鋼管桿接地極主要為75×5角鋼，垂直敷設(shè)。鍍鋅鋼鐵類接地極優(yōu)點是導電性優(yōu)良、材料價格低廉、施工運行經(jīng)驗豐富。缺點是運輸、施工不便，不耐腐蝕，易生銹、使接地電阻升高導致雷電事故，且鋼鐵制品的生產(chǎn)及鍍鋅過程耗能高。經(jīng)調(diào)查鍍鋅

12、鋼鐵接地極在無腐蝕地段使用壽命約為710年，在有腐蝕地段使用壽命迅速下降為35年。(2) 、接地模塊是用低阻材料經(jīng)幾十噸機械壓力成型的接地產(chǎn)品，它的特點是致密度高，低阻防腐，是降阻劑的延伸產(chǎn)品，產(chǎn)品不需要在現(xiàn)場用水調(diào)和澆灌，完全可以替代現(xiàn)場澆灌降阻劑的作用。但是，模塊極芯相互并聯(lián)或與地線連接時，必須焊接，出現(xiàn)焊點就會出現(xiàn)腐蝕，而且由于模塊的吸濕性，更加加快了焊點金屬的銹蝕，一旦焊點銹蝕斷裂，模塊就報廢在土壤中，失去了原有的降阻作用，接地電阻升高，發(fā)生雷電事故，且模塊的價格較高，造成了很大的浪費。(三)、石墨防雷接地體是一種新型接地極，是以高碳石墨為原材料制作的新型纜狀接地體，屬于一種新型非金屬

13、導電材料體。由于石墨的分子特性，石墨具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性及導電性。石墨防雷接地體呈化學惰性，在常溫條件下不受強酸、強堿和有機溶劑及電偶腐蝕，導電率優(yōu)良，使用壽命更長，而高碳石墨具有吸濕特性，使得接地體周圍水分增大，而增加了接地體的降阻效果，由于石墨具有不腐蝕的特性，不會對周圍的環(huán)境造成污染。產(chǎn)品易加工成型，無需鈍化和防腐工藝，安全可靠，可廣泛在酸性、堿性土壤以及海灘、濕地、熱帶地區(qū)、寒冷地區(qū)使用。該品無回收利用價值，可有效解決目前我國金屬防雷接地極體易被盜的問題。 案例110kV央蔡鹽線位于山東省半島北部沿海鹽堿地區(qū)，以前接地材料主要采用圓鋼、鋅包鋼類制品，運行2-3年后挖檢，發(fā)現(xiàn)接地體銹蝕嚴

14、重，表面鍍鋅層全無，金屬材料局部變脆、起層，表面出現(xiàn)大量腐蝕坑，甚至發(fā)生斷裂,嚴重威脅著輸電線路的安全運行。為解決上述問題，同時突出YTJD石墨防雷接地體的耐腐蝕特性，公司2011年為央蔡鹽線全線34基鐵塔更換YTJDB型石墨防雷接地體，同時于部分鐵塔中作了對比試驗。將12圓鋼與YTJDB型石墨防雷接地體同時埋設(shè)于同一基桿塔上，經(jīng)過每年挖檢并進行記錄。右圖為YTJDB型石墨防雷接地體與圓鋼接地材料在110kV央蔡鹽線21#(鹽堿地)2013年挖檢進行的耐腐蝕對比。試驗結(jié)論：圓鋼在最初埋設(shè)時接地電阻低，但隨著時間的推移，逐年腐蝕加劇，接地電阻增大，從第3年開始已經(jīng)不符合國家對接地電阻的要求；而Y

15、TJDB型石墨防雷接地體在埋設(shè)的3年中并未發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，且接地電阻穩(wěn)定。 圓鋼與石墨防雷接地體對比試驗圖成本及效益線路桿塔接地體不同材料性價比表土壤電阻率：300·m品名規(guī)格單位數(shù)量單價（元/m）材料費（元）施工費（元）征地青苗費（元）一次施工造價（元）30年需改造次數(shù)30年總投資（元）總質(zhì)量（kg）其他鍍鋅扁鋼4*40m801411201600100037203411116014880104.48須焊接圓鋼16m10088002000125040503411215016200158須焊接銅包鋼16m8080640030001000104002322080031200128須焊接石墨防雷接地體YTJD20m4815072005006008300無需改造5830011.76搭接土壤電阻率：20002500·m品名規(guī)格單位數(shù)量單價（元/m）材料費（元）施工費（元）征地青苗費（元）一次施工造價（元）30年需改造次數(shù)30年總投資（元）總質(zhì)量（kg）其他鍍鋅圓鋼+降阻模塊12m24861488650020001398