石墨复合接地棒采用模压一体固化工艺,将高纯石墨粉体、无机导电填料、电解质矿物与胶凝基材压制成实心棒体,内部嵌入不锈合金极芯作为电气引出端,极芯与石墨复合本体紧密握裹,减小界面接触电阻。具备电子导电与离子缓释泄流双重能力,遇水析出导电离子实际效果为主棒体周边土壤导电条件,一般可配合离子缓释剂回填使用,进一步降低接触电阻。
成品为圆柱棒状,整体结构致密,抗压强度较高,垂向回填夯实不易碎裂。本体具备吸水保水特性,能够调节干旱、冻融带来的接地电阻起伏。仅引出极芯为金属件,是防腐薄弱部位,施工接头需要做密封防腐处理。转运堆放禁止摔砸撞击,棒体开裂会破坏内部连续导电网络,直接影响散流效果。
力学物化性能上,固化后结构密实,可以承受埋地回填挤压荷载,不含重金属,对土壤环境影响小。电解质离子可沿土壤孔隙向外渗透,在接地棒周边形成平缓低阻过渡区域,在砂石山地、岩石、盐碱酸性等高电阻率场地降阻稳定优势明显。
电气性能上,石墨复合本体电阻率低,可承受雷电冲击以及设备故障短时大电流,依靠本体导电网络与离子扩散共同向大地泄放电流。引出极芯可采用放热焊接或者专用压接夹具,与铜覆钢扁钢、石墨接地线等水平导体连接。金属外露接头位置,需要砂浆封装或者涂刷防腐涂层隔绝水汽盐分。不能脱离接地引导导体单独使用,需要接入完整接地网回路。
现场施工作业时,以垂直埋设为主,埋设尺度应超过当地冻土层,尽量置于恒湿土层。接地坑钻挖完成,坑底铺垫细土,放入接地棒,棒体四周填充细土适量洒水,使棒体和坑壁土壤充分贴合取消空隙,分层回填夯实。多根施工保持合理间距,规避电流屏蔽效应。引出极芯与水平接地导体完成 电气连接,接头做封闭防腐处理。全部施工结束后开展接地电阻检测,核验实测指标满足项目设计要求。
石墨复合接地棒可应用于电力杆塔、光伏风电场区、通信基站、工业厂区、沿海盐雾地带等接地工程项目,尤其适合山地岩石、盐碱滩涂等高电阻率、强腐蚀地质工况。
石墨复合接地棒仅为接地系统散流单元,整套接地系统运行效果,受土壤地质条件、埋设尺度、接地棒排布间距、接头施工工艺多重因素约束。不同地域土壤理化条件存在差异,需要结合现场勘测数据以及工程规范确定布设数量,不存在通用套用方案。项目投运后按照运维周期复测接地电阻,检查引出接头有无破损腐蚀。该接地棒无法独立完成防雷防护,需要配合接闪构件、引下线、水平接地导体、等电位联结协同运作,实现故障电流泄放以及电位均衡。