以鍍鋅扁鋼為主材的接地裝置，由于施工時的電焊高溫破壞了鍍鋅層，導致地網接頭非常容易腐蝕，從而導致接地電阻值升高，在雷擊發生時，光伏組件、匯流箱等設備常被雷擊損壞引起事故。因此有必要就目前市場上的接地網材料的種類和性能加以說明。

一、接地網主要材料

1、熱鍍鋅鋼材，傳統的接地網水平接地體一般設計采用規格為50X5 、60X6鍍鋅扁鋼，鍍鋅扁鋼制造長度為6米/根，垂直接地極采用50X5熱鍍鋅角鋼或Φ50鍍鋅鋼管，接地極長度2.5米/根，連接方式：電焊；焊接點防腐處理：刷防銹漆兩遍，水柏油一遍。

2、鍍銅鋼接地材料，水平接地體通常采用Φ10-Φ12鍍銅圓鋼，制造長度通常為100米/盤；接地極采用Φ14、Φ17.2的鍍銅鋼棒。連接方式：放熱焊接（無需電力或乙炔等外加能源），接頭材料為紫銅，焊接點防腐處理：無需防腐措施。

二、材料性能比較

(一).防腐蝕性比較

1.銅材耐腐蝕性能是鋼材的十倍以上,是鍍鋅鋼的三倍以上. 銅的表面會產生附著性較強的氧化物(銅綠Cu(OH)₂),對內部的銅有很好的保護作用,阻斷了進一步腐蝕的形成.

2. 鋼材含有很多的雜質,除Fe以外,還含有C、S和P等. 所以在“微電池”和“宏電池”效應下,鋼材是向內逐層腐蝕.鍍鋅鋼有一定的防腐能力,但降低了導電性能和泄流速度,這對高頻故障電流尤其明顯.

3.鋼接地系統壽命往往達不到設計要求,一般在10年左右.據天津電力公司的調查表明,天津地區鋼接地系統年腐蝕率為1mm/a，220kV變電站接地壽命僅為5年，而銅接地壽命可達到40年以上。

4. 由于鋅層在不斷腐蝕中,鍍鋅鋼接地性能不穩定,因此相關規程規定了嚴格的檢查試驗項目，如《電力設備預防性試驗規程》要求鋼接地每6年進行1次接地電阻測試,每8年開挖檢查一次，這對于大面積的地面電站和水面電站則不太可能。用銅材做接地網運行維護工作量將大大減少。

(二).電氣性能比較

考慮到電阻、腐蝕和連接等因素的影響,其電氣性能比較如下：

1. 根據熱穩定條件,避免接地線、接地體熔化,銅材和鋼材截面積之比為3:1。

2.根據導電電阻一致性條件,銅材與鋼材的截面積之比為8:1。

3. 根據集膚效應,銅材泄流能力是鋼材的4倍。

因此,綜合各種因素比較,銅與鋼兩種接地材料的等效截面積之比為1:6以下。

(三).經濟性比較

1）鍍銅鋼棒重量小于3kg，而50x5鍍鋅角鋼則重達10kg。

2）施工效率的提升。水平接地線每卷100m，鍍鋅扁鋼每根6m，焊接接頭大量減少，可縮短施工周期。

三、應用對比

我們通過一個30MW地面光伏電站接地網，來比較兩種接地材料的經濟性。

表1 30MW地面光伏電站接地網的經濟比較

通過以上的比較，采用鍍鋅鋼材做接地主材料費用較便宜，但焊接的接點多，施工效率不高，施工費用相對要增加。另外，鍍鋅鋼材的防腐性能較差，在南方或沿海灘涂地區不能滿足25年的運營要求。通過綜合比較，鍍銅鋼的材料費用僅僅多出9.4%，因此可建議在高腐蝕率地區，依據DT/T1312-2013《電力工程接地用銅覆鋼技術條件》標準，土壤腐蝕性強度評價，選用不同規格的鍍銅鋼作接地網主材。