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(duì)比分析概述目前我國(guó)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(guó)在用鋼鐵防雷接地體約一億基，每年因腐蝕、生銹導(dǎo)致失效報(bào)廢的約4000萬(wàn)基，更新這些失效接地體需要費(fèi)用600多億元，征用土地18萬(wàn)畝，少產(chǎn)糧食1.08億斤；消耗鍍鋅鋼材75萬(wàn)噸，鹽酸、硝酸類金屬鈍化液4.5萬(wàn)噸，液化氣22.5萬(wàn)立方米，電37.5萬(wàn)度；排放有毒廢液、廢氣3萬(wàn)噸。我國(guó)每年因接地體不合格導(dǎo)致接地電阻升高造成的雷電事故數(shù)萬(wàn)起，直接和間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，影響了國(guó)民經(jīng)

2、濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展。隨著社會(huì)發(fā)展需要，接地極產(chǎn)品種類的增多與技術(shù)改進(jìn)，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(huì)對(duì)接地體越來(lái)越高的要求。為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，我公司根據(jù)多年的研究經(jīng)驗(yàn)，選擇導(dǎo)電性強(qiáng)、化學(xué)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)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(zhǎng)，且免維護(hù)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(guò)程節(jié)能減排，使用該產(chǎn)品更環(huán)保，節(jié)約材料、經(jīng)費(fèi)、土地。對(duì)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(dá)到降阻效果。但是，隨著時(shí)間的推移，金屬產(chǎn)品會(huì)逐漸發(fā)生銹蝕，銹蝕出現(xiàn)后，由于電偶腐蝕的作用會(huì)加劇腐蝕，導(dǎo)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(diǎn)對(duì)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(yán)重，溫室氣體排放量大； 1、制造過(guò)程節(jié)能減排，無(wú)污染；2、使用中不耐腐蝕、易生銹，導(dǎo)致接地電阻不穩(wěn)定； 2、不生銹，電阻穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)；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(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)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(zhǎng)，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(hù)困難，更新改造工程頻繁、費(fèi)用大、浪費(fèi)材料和土地； 5、免維護(hù)、更新，節(jié)約材料、經(jīng)費(fèi)、土地；6、高山、丘陵等高地勢(shì)，施工時(shí)須地下打垂直孔，施工難度大； 6、易加工成型，現(xiàn)場(chǎng)搭接施工方便，產(chǎn)品無(wú)需鈍化和防腐工藝；7、施工時(shí)須焊接、增加施工難度，同時(shí)焊點(diǎn)易腐蝕、斷裂； 7、施工無(wú)需電氣焊，降低施工費(fèi)用、省工、省時(shí)；8、產(chǎn)品由于回收價(jià)值高，容易被盜。 8、該品無(wú)回收利用價(jià)值，從根本上解決被盜問(wèn)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(hù)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(guò)潮性作用達(dá)到降阻效果。性能特點(diǎn)對(duì)比如下：(一)、接地模塊制品： (二)、石墨防雷接地體：1、運(yùn)輸、安裝過(guò)程易碎裂，貯存條件要求高； 1、纜狀，易加工成型，運(yùn)輸、安裝方便，無(wú)須特殊環(huán)境貯存；2、重量、體積大，山區(qū)、丘陵地區(qū)搬運(yùn)困難，費(fèi)工，費(fèi)時(shí)； 2、質(zhì)量輕，可彎曲，施工簡(jiǎn)便，省工省時(shí)；3、垂直埋設(shè)，須機(jī)械設(shè)備，占用農(nóng)田多，施工費(fèi)用大、周期長(zhǎng)； 3、無(wú)須大型機(jī)械設(shè)備，占用農(nóng)田少，減少施工費(fèi)用、周期；4、安裝時(shí)需電氣焊，施工不便； 4、無(wú)需電氣焊，施工便捷；5、焊點(diǎn)易銹蝕、斷裂，導(dǎo)致接地電阻升高，使用壽命短； 5、采用搭接法，無(wú)焊點(diǎn)，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)；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(bào)廢； 7、在酸堿鹽性土壤中，不受腐蝕，長(zhǎng)效；8、產(chǎn)品與金屬接地體連接，金屬體有回收價(jià)值，易被盜。 8、產(chǎn)品無(wú)回收利用價(jià)值，從根本上解決被盜問(wèn)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(shí)采用搭接法，采用專用石墨線搭接，無(wú)需電氣焊；4、埋設(shè)：用細(xì)濕土分層夯實(shí)。(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(zhǎng)度80mm；4、防腐：焊接完畢后，焊接處用銀粉漆涂刷焊點(diǎn)；5、埋設(shè)：回填泥土，壓實(shí)。(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(xué)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(xì)土，用泥漿灌注密實(shí)，填土厚度不得小于50mm，周圍須灑水使模塊與土壤保持濕潤(rùn)。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(shí)，須使用電氣焊，設(shè)備及機(jī)械進(jìn)入農(nóng)田對(duì)農(nóng)田破壞較大，增加占地費(fèi)用。由于農(nóng)田中農(nóng)藥、化肥的使用量較大，導(dǎo)致土壤腐蝕性極強(qiáng)，金屬接地體埋設(shè)后，腐蝕速度極快，尤其是焊點(diǎn)，會(huì)形成電偶腐蝕，加劇了金屬的銹蝕，導(dǎo)致接地極壽命嚴(yán)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(xué)性能穩(wěn)定，在常溫條件下不受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑及電偶腐蝕，且施工時(shí)對(duì)農(nóng)田破

9、壞小，減少征地費(fèi)用，降低了工程成本。(2) 、丘陵、山地丘陵、山地一般地勢(shì)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(wú)法達(dá)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(lái)達(dá)到降阻效果。使用垂直接地體、降阻模塊施工時(shí)須下打垂直孔或挖基坑，而且施工過(guò)程中連接采用焊接，需要機(jī)械設(shè)備及電氣焊來(lái)完成，設(shè)備及材料運(yùn)輸難度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。使用石墨防雷接地體，由于產(chǎn)品質(zhì)量輕，山區(qū)施工運(yùn)輸輕便，且施工無(wú)須電氣焊及機(jī)械設(shè)備，解決了施工過(guò)程中設(shè)備上山難和產(chǎn)品攜帶不方便的問(wèn)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(huì)由于腐蝕性離子的作用，而使土壤呈現(xiàn)極強(qiáng)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(huì)加速腐蝕，而致使更新改造工程頻繁，耗費(fèi)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(xué)性能，耐腐蝕、不受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)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(lái)的費(fèi)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(jiān)硬。使用金屬接地體時(shí)，首先，要大面積破壞綠化及路面，完工后恢復(fù)，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(duì)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(duì)金屬接地體腐蝕嚴(yán)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(wú)須電氣焊，減少施工難度及安全隱患，對(duì)環(huán)境及綠化帶破壞小，省工省時(shí)。三、效果(一)、金屬類接地極因純銅、合金材質(zhì)的接地極造價(jià)較高，據(jù)有較高回收價(jià)值，在運(yùn)行過(guò)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(diǎn)是導(dǎo)電性優(yōu)良、材料價(jià)格低廉、施工運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富。缺點(diǎn)是運(yùn)輸、施工不便，不耐腐蝕，易生銹、使接地電阻升高導(dǎo)致雷電事故，且鋼鐵制品的生產(chǎn)及鍍鋅過(guò)程耗能高。經(jīng)調(diào)查鍍鋅

12、鋼鐵接地極在無(wú)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(jī)械壓力成型的接地產(chǎn)品，它的特點(diǎn)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(chǎng)用水調(diào)和澆灌，完全可以替代現(xiàn)場(chǎng)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(shí)，必須焊接，出現(xiàn)焊點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)腐蝕，而且由于模塊的吸濕性，更加加快了焊點(diǎn)金屬的銹蝕，一旦焊點(diǎn)銹蝕斷裂，模塊就報(bào)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(jià)格較高，造成了很大的浪費(fèi)。(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(dǎo)電材料體。由于石墨的分子特性，石墨具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性及導(dǎo)電性。石墨防雷接地體呈化學(xué)惰性，在常溫條件下不受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑及電偶腐蝕，導(dǎo)電率優(yōu)良，使用壽命更長(zhǎng)，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(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成污染。產(chǎn)品易加工成型，無(wú)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(wú)回收利用價(jià)值，可有效解決目前我國(guó)金屬防雷接地極體易被盜的問(wèn)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(yùn)行2-3年后挖檢，發(fā)現(xiàn)接地體銹蝕嚴(yán)

14、重，表面鍍鋅層全無(wú)，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(yán)重威脅著輸電線路的安全運(yùn)行。為解決上述問(wèn)題，同時(shí)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(shí)于部分鐵塔中作了對(duì)比試驗(yàn)。將12圓鋼與YTJDB型石墨防雷接地體同時(shí)埋設(shè)于同一基桿塔上，經(jīng)過(guò)每年挖檢并進(jìn)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(jìn)行的耐腐蝕對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)論：圓鋼在最初埋設(shè)時(shí)接地電阻低，但隨著時(shí)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(guó)家對(duì)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(duì)比試驗(yàn)圖成本及效益線路桿塔接地體不同材料性價(jià)比表土壤電阻率：300·m品名規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（元/m）材料費(fèi)（元）施工費(fèi)（元）征地青苗費(fèi)（元）一次施工造價(jià)（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(wú)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(jià)（元/m）材料費(fèi)（元）施工費(fèi)（元）征地青苗費(fèi)（元）一次施工造價(jià)（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