1、導(dǎo)電性能
在20?C的溫度下,銅的電阻率是17.24×10-6(Ω·mm),鋼的電阻率為138×10-6(Ω·mm)。假設(shè)以銅的導(dǎo)電率為基準(zhǔn)值1,則角鋼和鍍銅圓鋼的導(dǎo)電率僅為8.6%,鍍銅圓鋼的導(dǎo)電率超過(guò)20%,而鍍銅鋼絞線的導(dǎo)電率為30%。在雷擊電流等高頻電流作用下,鍍銅鋼材質(zhì)會(huì)產(chǎn)生集膚效應(yīng),導(dǎo)電性接近與純銅,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼接地體。另外銅相對(duì)與真空的磁導(dǎo)率是1,鋼為636倍,通過(guò)雷擊電流或故障電流時(shí),銅導(dǎo)體的阻抗遠(yuǎn)小于鋼接地體,因此由阻抗導(dǎo)致的地電位升高而產(chǎn)生的側(cè)擊概率會(huì)大大減少。
2、耐腐蝕性
接地體的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種形式,在多數(shù)情況下,這兩種腐蝕同時(shí)存在。銅在土壤中的腐蝕速度大約是鋼材的1/10~1/50,而且電氣性能穩(wěn)定。銅的表面會(huì)產(chǎn)生附著性極強(qiáng)的氧化物(銅綠),能夠?qū)?nèi)部的銅起很好的保護(hù)作用,阻斷腐蝕的形成。
當(dāng)銅與其它金屬(鋼結(jié)構(gòu)、水管、氣管、電纜護(hù)套等)共存地下時(shí),銅作為陰極不會(huì)受腐蝕,腐蝕的是后者。鋼材是逐層腐蝕,鍍鋅層具有一定的抗腐蝕性。調(diào)研顯示鍍銅鋼在外國(guó)接地系統(tǒng)中普遍應(yīng)用,可以埋入地下保證40年以上的使用壽命,熱鍍鋅鋼材只能用于設(shè)計(jì)壽命不超過(guò)15年的臨時(shí)接地,且要定期檢測(cè)接地電阻及銹蝕情況。
3、熱穩(wěn)定性的比較
銅的熔點(diǎn)為1083?C,短路時(shí)允許溫度為450?C;鍍銅鋼材熔點(diǎn)為1084?C,短時(shí)允許溫度為450?C;而鋼的熔點(diǎn)為1510?C,短路時(shí)允許溫度為400?C。因此接地體截面相同時(shí),銅材熱穩(wěn)定性較好。同等熱穩(wěn)定性能時(shí),鍍鋅鋼接地體所需的截面積為銅材的三倍,是鍍銅鋼接地棒的2倍。
4、接地效果的比較
對(duì)接地系統(tǒng)基本要求是滿足接地電阻的指標(biāo)。接地電阻具體來(lái)說(shuō),實(shí)質(zhì)上包含三個(gè)部分:接地導(dǎo)體本身電阻;導(dǎo)體和土壤的接觸電阻;土壤的散流電阻。其中土壤的散流電阻比較重要,它是接地電阻的重要組成部分,這由土壤的電阻率決定。從理論上分析,加大垂直接地極深度可以減少土壤的散流電阻,從而降低接地電阻。而增大垂直接地極直徑來(lái)降低接地電阻效果并不明顯。