隨著電力系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和建筑設(shè)施的不斷發(fā)展，防雷和接地技術(shù)的重要性日益凸顯。電解地極（Electrolytic Grounding Electrode）因其優(yōu)異的長期低阻性能和耐腐蝕特性，成為防雷系統(tǒng)中常用的接地措施之一。地凱科技將從電解地極的概念入手，闡述其在防雷領(lǐng)域的作用，概述行業(yè)應(yīng)用與施工方案，并給出如何選擇合適電解地極的指導(dǎo)建議。

一、電解地極的概念與原理

電解地極是一種由高純天然礦物質(zhì)或合成材料制成的、具有高導(dǎo)電性和持久釋放電解質(zhì)的接地裝置。其基本組成包括：

電極體：通常采用鍍鋅鋼管、不銹鋼管或?qū)щ娦蕴沾晒?，?nèi)裝電解質(zhì)。

電解填料：以膨潤土、碳化硅、石墨等導(dǎo)電性材料為主，可持續(xù)釋放離子以保持周圍土壤的低電阻。

外護(hù)層：防止電解質(zhì)流失，保護(hù)電極體和填料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

工作原理是：當(dāng)接地系統(tǒng)投入運行后，電極體與周圍土壤中的水分和礦物質(zhì)反應(yīng)，不斷釋放電解質(zhì)，提高土壤電導(dǎo)率，降低接地電阻。同時，電解質(zhì)能緩沖土壤中有害離子的侵蝕，延長接地裝置使用壽命。

二、電解地極在防雷系統(tǒng)中的作用

1. 降低接地電阻

防雷系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)之一是接地電阻。傳統(tǒng)的鋼管或裸銅極容易因土壤干燥、侵蝕或鹽堿析出而導(dǎo)致電阻增高。電解地極通過持續(xù)釋放導(dǎo)電介質(zhì)，可將接地電阻穩(wěn)定控制在2Ω以下，滿足高要求的防雷接地電阻標(biāo)準(zhǔn)。

2. 緩解土壤極化與干燥

常規(guī)接地極工作時，土壤中的電流流動會引起電化學(xué)極化，使極區(qū)電阻逐步上升。電解地極填料本身具備調(diào)節(jié)土壤濕度和離子濃度的功能，在干旱或嚴(yán)寒環(huán)境下也能保持較低電阻，避免因土壤干涸導(dǎo)致防雷失效。

3. 延長系統(tǒng)壽命

電解地極的電解填料對周圍土壤具有緩沖作用，減少了腐蝕性物質(zhì)對接地體的侵蝕，有效延緩金屬電極的腐蝕速度。相比普通接地極，電解地極可保證20年以上的使用壽命，降低維護(hù)成本。

三、地凱科技電解地極的行業(yè)應(yīng)用與施工方案

1. 應(yīng)用場景

通信基站與移動網(wǎng)絡(luò)鐵塔：對防雷接地要求高，且場地狹小，電解地極可以在有限空間內(nèi)形成低阻接地。

變電站與配電房：高壓設(shè)備的防雷接地需長期穩(wěn)定可靠，電解地極在干燥季節(jié)依然能滿足2Ω以下要求。

工業(yè)廠房與化工裝置：土壤中化學(xué)成分復(fù)雜，容易加速金屬腐蝕，電解地極的緩蝕功能尤為重要。

建筑群綜合接地：大型醫(yī)院、商場、數(shù)據(jù)中心等需統(tǒng)一接地網(wǎng)，電解地極可分散布設(shè)，減少總體接地電阻。

2. 典型施工方案

2.1 垂直接地電解地極

鉆孔施工：采用鉆機(jī)在預(yù)定點垂直向下鉆孔，直徑一般為50–100 mm，深度視土層阻性而定（常為3–10 m）。

安裝電極體：將電解地極管插入孔內(nèi)，確保與周圍土壤緊密接觸。

填充電解劑：填充高導(dǎo)電填料，并用專用封閉劑密封頂端，防止填料流失。

回填土：在管周回填時，可加水促使填料與土壤充分結(jié)合。

連接母線：通過接地導(dǎo)線與主接地網(wǎng)緊固連接，做好防腐處理。

2.2 水平或斜向敷設(shè)電解地極

在地下水位較高的場地，或不便鉆深孔的場所，可采用水平敷設(shè)：

開溝布設(shè)：沿預(yù)定走向開挖溝槽，深度0.5–1 m，寬度根據(jù)電極長度而定。

放置電極管：將電解地極均勻布設(shè)于溝槽底部，上部填充電解填料。

封閉保護(hù)：用土工布或塑料薄膜包裹，防止填料被沖散。

回填壓實：分層回填并壓實，以保證接地電阻低且穩(wěn)定。

四、如何選擇合適的電解地極

在具體工程中，應(yīng)綜合考慮以下因素：

土壤條件

電阻率：高電阻率土壤需更深或更多電解地極；

成分：鹽堿土、酸性土或含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的土壤，應(yīng)優(yōu)先選用耐腐蝕性能更好的不銹鋼管電極和化學(xué)穩(wěn)定性更高的填料。

場地限制

空間狹小：若場地面積有限，宜采用深井式垂直電解地極，減少占地；

水位高：地下水位較高、潮汐變化明顯時，可選水平或斜向布設(shè)，以控制施工成本。

防雷等級與接地電阻要求

高等級防雷（I 級、Ⅱ 級）：需將等電位接地電阻控制在1 Ω以下時，可采用多根串并聯(lián)電解地極；

一般防雷（Ⅲ 級、Ⅳ 級）：1–4 Ω 電阻即可滿足，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和施工便利性選型。

使用壽命與維護(hù)成本

長期運營：對維護(hù)困難的場所，應(yīng)優(yōu)先選用壽命達(dá)20年以上的高質(zhì)量電解地極；

預(yù)算限制：若預(yù)算有限，可適當(dāng)減少電解地極數(shù)量，但需通過增加深度或配套補償接地裝置來保證接地電阻指標(biāo)。

標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

參考《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB 50057）、《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50054）等，對接地電阻、等電位連接、施工質(zhì)量和驗收標(biāo)準(zhǔn)作詳細(xì)對照。

五、維護(hù)與檢測

定期測量接地電阻：建議每年或每兩年一次，檢測接地電阻波動情況。

土壤電阻率測試：檢測電解填料與周圍土壤界面狀態(tài)，判斷填料耗損情況。

補充填料：若檢測出接地電阻升高超過設(shè)計值20%，可在原電極頂端增補電解填料或增加新電解地極。

腐蝕檢查：對金屬極體表面進(jìn)行外觀檢查，必要時更換嚴(yán)重腐蝕電極。

電解地極憑借其優(yōu)越的導(dǎo)電穩(wěn)定性、土壤極化緩解能力及長期耐腐蝕性能，已成為現(xiàn)代防雷接地系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部件。在實際工程中，應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì)、場地條件、防雷等級及經(jīng)濟(jì)預(yù)算等因素，科學(xué)選擇電極類型、施工方式和維護(hù)方案，確保防雷系統(tǒng)始終處于可靠、低阻狀態(tài)，為電力、通信及各類建筑設(shè)施的安全運行提供堅實保障。

審核編輯 黃宇