平板形碳凝接地极属于板式一体化接地散流单元,采用高压一体固化工艺加工成型,以碳系导电矿物、惰性填充物料搭配无机胶凝组分构成外部基体,板体内部预埋螺旋结构耐蚀金属极芯,金属极芯被碳凝基体完整握裹,减少两种材质之间的界面间隙,保护内部电气通路连续。整体为扁平板状结构,板面分布凹凸点状纹理,用以增大接地极和回填土层的实际接触面积,削弱界面接触阻抗,方便冲击与故障电流向周边大地完成散流传导。
高压固化后的板体基体整体结构致密,具备相应抗压能力,在覆土回填、土层挤压的工况下,板体不易出现崩角、开裂等结构性损伤,可以承受地下土层的静态压力,维持内部导电网络完整。内置金属极芯延伸出外接连接端子,可与接地网圆导体、扁导体通过放热焊接等方式对接,纳入整套接地网络。金属极芯选用腐蚀等级较高的基材,降低地下潮湿、盐碱介质对芯体的侵蚀,减少连接位置出现断路的风险。
材料化学稳定性层面,碳凝基体化学活性偏低,面对土壤酸碱度变化、盐分侵蚀环境,不易产生化学反应,受地下各类腐蚀介质影响有限。构件整体组分不含重金属物质,埋置地下后不会向周边土层析出无益成分,和土壤环境相容性较好。基体内部存在细密的孔隙构造,拥有吸水与保水特性,可以留存周边土层内部水分,调节干旱时期土壤含水率下降带来的接地阻抗波动,部分工况下可减少辅助降阻物料的使用。
电气运行特性上,板体内部大量互相连通的碳质颗粒搭建立体导电网络,依靠电子传导搭配孔隙电解质带来的离子迁移共同完成电流疏导。经受多次大电流冲击作用后,板体本体不会发生明显物理形变,电气参数变化处于可控区间。面对一年四季土壤干湿交替的环境变化,接地整体阻抗起伏相对平缓,利于接地系统长期维持较为稳定的运行状态。电流经由外接导体传入内部极芯之后,可分散至整块碳凝板体,借助板体全部接触面泄放到周围土壤当中。
现场作业阶段,按照工程设计开挖接地沟槽,清理槽底尖锐石块与硬质杂物,槽底铺放一层颗粒细腻的回填土。将平板形碳凝接地极水平安放在沟槽内部,带纹理的板面朝向回填土体,规避大块碎石直接撞击挤压板体边角。完成导体熔接作业后,对金属接头位置做防护处理,分层填入细土,逐层适度夯实,取消板体四周空隙,保护板体上下及侧面均与土壤紧密贴合。多块接地极组网布设时,单元之间遵照设计规范预留对应间距,接头熔接做到严实 。全部埋设工序结束之后,开展接地相关指标检测,核对实测数据和项目设计条件是否匹配。搬运存放过程中,需要规避板体边角遭受猛烈磕碰,防止产生肉眼不易察觉的暗裂,避免对地下使用状态造成干扰。
平板形碳凝接地极可以应用在电力杆塔、光伏场站、通信站点、建筑配套、工业机房等接地工程项目。在山地、风化岩、盐碱地带这类土壤电阻率偏高或者土壤腐蚀性较强的地域,能够发挥材质本身的适配优势。地面作业空间受限,不方便大范围铺设传统金属接地网的场地,也可采用多块平板形接地极组合排布,搭建接地散流单元。
平板形碳凝接地极仅为接地系统当中的硬件单元,接地防护整体效果,由前期地质勘测数据、埋设尺度、接地极排布间距、导体连接工艺等多项条件共同决定。不同地域土层理化属性存在差异,不存在通用的布设方案,需要结合现场实测土壤参数,参照对应工程规范确定使用数量以及排布形式。项目投入运行后,按照既定运维周期开展现场复检,检查连接点位导通状态,排查外力带来的本体损伤。该构件不能替代接闪装置、引下线、等电位联结等其余防护构件,整套雷电防护系统需要各个环节协同运行,完成故障电流泄放以及电位均衡的功能。