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非金属接地模块在防雷接地中的应用 胡 鹏 南京信息工程大学 南京 210044 【摘要】 本文以现行国家防雷标准为依据，从中光公司的高效接地模块入手，通过对这种非金属接地模块的成分，制作方法和用途的分析介绍，对用接地模块做防雷接地作了初步的探讨。指出了在高土壤电阻率的环境使用这种模块接地的优越性。 【关键词】接地模块 雷电防护 土壤电阻率 高效 1．引言 随着我国经济的快速发展，城市的综合灾害防御规划与城市的建设规划共同进行已成为各地政府规划城市建设的主要内容之一。近年来雷电灾害事故频繁发生，直接威胁到人群和建筑物的安全 （1）在雷击冲击电流作用下，接地装置向土壤泄放的电流密度，形如半球状，其电流密度为δ时，则产生的电场强度En（如图 一） En=δρn δ：电流密度; ρn：冲击电流流过土壤的电阻率 图1 电流由接地体扩散时地中的电场 图2 接地体流过冲击电流时土壤中放电过程 （2）当电流密度增大时，靠近接地装置的电场强度可以达到土壤击穿的强度Enp时，当En= Enp时，ρn值反而显著下降，在接地体首端的接地极周围将产生不同的放电区（如图二），电阻率高的土壤产生较大的En，使ρn相应地减小，因此接地装置的长度越小，则流过的冲击电流密度越大。 （3）接地装置延长后、由于接地线延长具有较大的电感量L和非线性漏电导gn，因此，在雷电波泄放最初2个微秒的时间内，冲击电流仅在接地带首端扩散，要经过一定的延时后才能使所有的接地装置逐步被利用。使Ue /U0接近等于1时，所选择放射带最大长度为“临界长度”LKP。 （4）当接地体延长的长度LLKP时，Ue /U0之比愈小，则表明漏电导gn愈大。从表1可以看出，当接地体延长的长度L60m后，利用情况很差，只有0.55的利用率。当接地体延长的长度L80m后，利用情况就更差，只有0.4的利用率。（见表1） （5）在冲击电流下，接地体越长，由于电感的作用，阻碍了雷电流流向接地体较远的距离，使雷电流不能沿接地体全长均匀扩散，因此接地体的长度应控制在泄流点的一定半径范围内。 表1、沿长度L=20m、60m、80m的延长接地体电位的变化率 UX/ Uo 5．接地材料 (一)接地材料的选择 接地装置材料的选择，要充分考虑其承受雷电流的能力、导电性、热稳定性、耐腐性、无污染环境、空气、水和符合环境保护要求。宜选用热镀锌钢材、铜材及其它新型接地材料。埋于土壤中的人工垂直接和水平接地体宜采用接地摸块。连接线宜采用圆钢或扁钢、圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小100mm2，其厚度不应小于4mm；然而常规金属接地体无法解决高土壤电阻率和超高土壤电阻率地区的接地问题。中光公司开发出多种接地电阻稳定、耐腐蚀、长寿命的高效接地极，解决了常规金属接地体无能为力的疑难接地工程。用高效接地极建地网材料省，费用低，建设周期短。高效接地极分为ZGD系列低电阻接地模块、ZGDJ-A系列快装金属接地极和ZGDJ-B系列高效接地极三个系列。ZGD系列又分为ZGD-I型柱形低电阻接地模块和ZGD-II型平板形低电阻接地模块。 ZGD型系列低电阻接地模块是一种以非金属材料为主的接地体，它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成，增大了接地体本身的散流面积，减小了接地体与土壤之间的接触电阻，具有强吸湿保湿能力，使其周围附近的土壤电阻率降低，介电常数增大，层间接触电阻减小，耐腐蚀性增强，因而能获得较小的接地电阻和较