防雷接地器材选择的关键要素

 

 

在有(yǒu)效的接地系统中，流入接地网的短路電(diàn)流一般在几千安培到几十千安培的范围，这样强大的短路電(diàn)流流过接地网导體(tǐ)向地中流散，将在导體(tǐ)中产生很(hěn)高的热量，另外短路電(diàn)流时间很(hěn)短，一般只有(yǒu)零点几秒(miǎo)，在这样短的时间内产生的热量来不及散入周围的土壤介质中，几乎全部热量都用(yòng)来使导體(tǐ)升温：ΔΤ=E/(ν*ρ*Cp) 

式中E為(wèi)短路電(diàn)流产生的能(néng)量；ν為(wèi)接地导體(tǐ)的體(tǐ)积；ρ和ΔΤ分(fēn)别為(wèi)导體(tǐ)的電(diàn)阻率及吸收能(néng)量E后的温升；Cp為(wèi)导體(tǐ)的定压比热。 

2、导體(tǐ)在土壤中的腐蚀率 

埋在土壤中的金属将被腐蚀，这种腐蚀，属于電(diàn)化學(xué)腐蚀的范畴。溶有(yǒu)盐和其他(tā)矿物(wù)质的土壤水起電(diàn)解质溶液的作用(yòng)，但土壤腐蚀比電(diàn)解质腐蚀复杂，由于腐蚀的作用(yòng)导體(tǐ)直径不断减小(xiǎo)，接地网的热稳定性能(néng)及导電(diàn)性能(néng)都会不断降低，超过一定的年限导體(tǐ)就会被腐蚀断裂，接地网形同虚设造成事故，因此，在选择导體(tǐ)材料时，应考虑选用(yòng)耐腐蚀的材料。据有(yǒu)关文(wén)献表明，镀锌钢在土壤中的腐蚀率為(wèi)铜的2～3倍，可(kě)见铜的耐腐蚀比较好。 

在大型接地网中，当强大的短路電(diàn)流经接地网导體(tǐ)流散到土壤中时，由于导體(tǐ)本身電(diàn)阻的存在，使得接地网各部分(fēn)電(diàn)位不相同。据文(wén)献记载，接地网尺寸愈大，土壤電(diàn)阻率愈低，导體(tǐ)電(diàn)阻率愈高，各部分(fēn)导體(tǐ)的電(diàn)位差就愈大。此外，由于钢的電(diàn)阻率约為(wèi)铜電(diàn)阻率的8倍，在同样大的短路電(diàn)流作用(yòng)时，钢发热要严重得多(duō)，导體(tǐ)升温也要高得多(duō)，对热稳定性不利，铜的导電(diàn)性要好得多(duō)。 

4、防雷接地器材

①、铜导體(tǐ) 

裸铜是常用(yòng)的接地导體(tǐ)，除了具有(yǒu)很(hěn)好的导##常用(yòng)作垂直接地體(tǐ)或接地网的导體(tǐ)。

②、镀锌扁铁 

镀锌钢用(yòng)作接地网材料，在很(hěn)常见，主要是其造价相对较低，热稳定性较好，且受传统思维束缚。当然我们应该充分(fēn)注意接地网本身的腐蚀，地网的导電(diàn)性及后期带来的维护费用(yòng)。据有(yǒu)关文(wén)献表明，铜材和钢材的截面积比為(wèi)1:3；電(diàn)阻率比為(wèi)1:8。 

③、電(diàn)镀铜导體(tǐ) 

单独的铜接地导體(tǐ)比较昂贵，同时钢性差（热稳定性差）用(yòng)于垂直接地极时，只能(néng)采用(yòng)钻机钻孔的方式施工（施工麻烦）。目前上采用(yòng)特殊工艺制成的電(diàn)镀铜的钢导體(tǐ)广泛作用(yòng)于接地装置及变電(diàn)站垂直接地极接地線(xiàn)。 

过去由于加工工艺问题，只能(néng)将铜层压扎在钢导體(tǐ)上形成铜包钢导體(tǐ)，这种铜包钢导體(tǐ)虽比镀锌钢耐腐蚀，但由于工艺问题使得铜层和钢导體(tǐ)之间存在缝隙，（在通電(diàn)情况下会产生原電(diàn)磁反应）因而铜包钢接地导體(tǐ)已被電(diàn)镀铜的钢接地體(tǐ)逐步取代，相比铜包钢接地导體(tǐ)，電(diàn)镀铜的钢接地體(tǐ)具有(yǒu)很(hěn)好的防腐性能(néng)，但其加工工艺要求很(hěn)高，英國(guó)BS7430和美國(guó)的Ul467标准规定電(diàn)镀铜接地导體(tǐ)的铜镀层要求至少0.254為(wèi)毫米。 

5、材料的综合比较 

目前，铜的价格约為(wèi)钢材的10倍，铜和钢接地网各有(yǒu)优缺点，钢的热稳定性比铜好，且经济，一般使用(yòng)寿命為(wèi)10～15年，但要考虑后期维护和地网的运行安全。铜的导電(diàn)和抗腐蚀性比钢强，采用(yòng)铜接地时接地导體(tǐ)不用(yòng)考虑腐蚀，因此，接地导體(tǐ)只要满足热稳定性要求就可(kě)以，另外，采用(yòng)铜接地网无后期维护费用(yòng)，但是造价较高。