原创《非金属防雷接地模块在高原气象自动站防雷上的应用》
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摘 要：这些年,气候异常变动,自然灾害频发,城镇灾害防御体系的规划建设,成为地方政府规划城市建设中不可不考虑的热点话题.不同与普通地区,高原海拔高,雷电频发达80天之久,恶劣的雷电气候灾害严重威胁民众及建筑物的安全.由此,高原地区,做好雷电防护工作有着更为重要的现实意义.在雷电防护管理中,接地一直是防雷工程中的重中之重,接地的好坏,直接关系到整个工程的质量优劣.因而加强对接地技术的研究,对我区整个防雷事业的发展具有非常重大的意义.
关键词：非金属防雷接地模块；高原；应用
1非金属防雷接地模块在高原气象自动站防雷上的应用
1.1非金属防雷接地模块的优势
非金属接地体在通讯、广电等部门有广泛应用.它是由导电能力优越的非金属材料复合加工成型的,加工方法有浇注成型和机械压模成型.一般来说浇注成型的产品的结构松散、强度低、导电性能差,而且质量不稳定,一些小型厂家少量生产使用这样的办法.机械压模法,是使用设备在几到几十吨的压力下成型的,不尽尺寸精度高、外观较好,更重要的是材料结构致密、电学性能好、抗大电流冲击能力强,质量也相对稳定,但是生产成本较高,批量生产多采用.选型时,尽量采用后者,特别是接地体有抗大电流或大冲击电流的要求（如电力接地、防雷接地）时,不宜采用浇注成型的非金属接地体.非金属接地体是不受腐蚀的接地体,其稳定性、环境适应性、使用寿命都是现订接地材料中最好的,不需要定期改造和维护.非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多,但是在不同地质条件下,也需要保证足够的接地面积才可以达到良好的效果.此外,多数情况下,土壤越湿润,导电性能越好.但是,实际工程中发现,土壤含水量饱和后,接地效果反而不好.一般深入地下湿润层后,降阻效果将更好些.
1.2非金属防雷接地模块的应用
非金属接地模块在内地,特别是在沿海地区被广泛使用,对于接地降阻发挥了非常有效的作用.比如在湖北省仙女山微波站防雷接地系统改造中得以实践.广东省乐昌市气象局：欧平、吴建玉等人从高效接地模块入手,通过对这种非金属接地模块的原理作了初步的探讨,在高土壤电阻率的环境使用这种模块接地泄流特性及制作方法等方面进行分析介绍.目前,我区对高电阻率土壤接地采用加大金属（钢铁或铜）接地体的几何尺寸来降低接地电阻,这种方法虽可以降低接地体的电阻,但要耗费大量的优质金属材料,成本高,有时还难以达到预期的效果.非金属接地体在高海拔区域用于常规防雷接地还处于开发阶段.
2非金属防雷接地模块在高原气象自动站防雷上应用效果
2.1预埋非金属接地模块,定期阻值测定
在高原上建设气象自动站,由于地势较高、砂石层较厚、地下水位偏低,而自动站选址往往需要在空旷处,绝大多数的站点址选在砂壤土质（土壤电阻率有时高过几百欧米）结构上.以往采用金属深埋接地和将接地极向站外延伸增加接地面积的方法很不理想,效果较差.目前为止,已建成的很多自动气象站实测接地电阻仍未能达到设计规范要求.因此,对拉萨市区,根据不同区域、不同地形、不同土质和不同海拔高度选择4个自动气象站,预埋非金属接地模块,进行定期阻值测定,最终进行综合评估,验证该模块在高原气象自动站使用与以往使用金属地网降阻的不同之处,以及该模块所能达到的最大降阻效果.
4个自动气象站分别定为：尼木县续迈乡,当雄县那根拉山,拉萨东城区和城西经济开发区.
2.2诸多因素综合考虑,比较非金属防雷接地模块优势
由于接地工程多属隐蔽工程,设计中应综合考虑诸多因素,例如地网形状,所在地及周边的地形、地势、地质结构、植被情况,是否含有水层等,这些因素均直接影响接地电阻的大小.土壤电阻率是影响接地电阻最重要的参数,为此,我们首先要测量这四个点所有土壤电阻率,以便准确分析土壤成分,为改造方案的提出作好充分的准备.
经初期、中期、后期数据的测定比较,基本可得出这样的结论：
非金属防雷接地模块,接地极不受酸、碱、盐和土壤污染物的腐蚀,使用寿命长.而且,常规接地极的接地电阻会随着时间的推移而锈蚀加快、接地电阻很快增高甚至失效.
对于城市的普通土壤,其土壤质量本身不错,用普通的金属接地体就能够达到要求.但对于那些高土壤电阻率的土壤、腐蚀性较强的土壤、高寒地区的土壤,使用普通接地体会加大工程成本,而且不一定能有好的效果.在这种情况下,使用非金属接地模块,可能会有意想不到的收获.
2.3非金属接地体在防雷接地施工中注意的事项
填埋非金属接地体,务必选择合适的土层.早先,应先挖80～100cm的平埋土坑.土坑底部要平整,确保埋设时接地受力均匀.接地体水平设置,连接头用连接线与接地网相连接.连接用螺栓后热焊或热熔,待焊接后除去多余的焊渣.后期,在焊接面涂抹防腐沥青或防锈沥青,然后回填壤土分层填埋,确保回填土壤密实,增加接地模块与土壤的接触面积.此外,底部回填40～50cm的壤土,注意适量加水,确保壤土湿润,确保接地体能充分吸湿.
3结语
国内雷电防控工作,尚且处于起始阶段,各环节都处于探索阶段.对非金属接地模块的研究,现在还在继续,今后随科技的不断完善,人民环保意识的增强,这一行业必将迅速崛起,成为接地装置中的后起之秀,并被广泛应用到相关工作实践中去.
参考文献
[1]欧平,吴建玉,欧冠华.非金属接地模块在防雷接地中的应用[J].中国电子商务,2011,（9）：97.
高原气象论文参考资料：
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