Graphen-Erdungsdraht für den Blitzschutz

Saint Ni Lightning Protection entwickelt dieses Material für Projekte, die eine Kombination aus elektrischer Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Flexibilität und vereinfachter Installation erfordern. Die leitfähige Graphenstruktur bildet einen kontinuierlichen Stromableitungspfad für Blitz- und Fehlerströme, während die nichtmetallische Zusammensetzung die galvanische Korrosion vermeidet, die mit Erdungskomponenten aus unterschiedlichen Metallen verbunden ist.

Im Vergleich zu herkömmlichen Erdungsmaterialien auf Stahlbasis ist das Produkt deutlich leichter und einfacher zu transportieren. Graphen-Erdungskabel für den Blitzschutz können in Spulen geliefert und entlang unregelmäßiger Strecken ohne schwere Hebeausrüstung installiert werden. Die flexible Struktur kann Berghängen, felsigen Oberflächen, Feuchtgebieten, schmalen Gräben und gebogenen Fundamenten folgen und eignet sich daher für Erdungsprojekte, bei denen herkömmliche starre Leiter schwierig zu installieren sind.

Leitfähige Leistung

Die leitfähige Kohlenstoffstruktur bietet einen kontinuierlichen Weg für Blitzstrom und Netzfrequenz-Fehlerstrom. Bei geeigneten Bodenbedingungen und in Kombination mit einer geeigneten vertikalen Erdungselektrode kann das gesamte Erdungssystem je nach Projektdesign und Testbedingungen einen Widerstand von ≤0,5 Ω erreichen. Seine elektrische Leistung soll bei jahreszeitlichen Schwankungen der Bodenfeuchtigkeit stabil bleiben.

Nichtmetallischer Korrosionsschutz

Das Material ist nicht auf einen Stahlkern oder eine äußere Metallbeschichtung angewiesen. Seine dichte Struktur auf Graphenbasis fungiert als physikalische Barriere gegen Feuchtigkeit, Salze, schwache Säuren und alkalische Substanzen im umgebenden Boden. Dadurch eignet es sich besonders für Chemiestandorte, Salz-Alkali-Bereiche, Feuchtgebiete und andere Orte, an denen herkömmliche metallische Erdungsleiter möglicherweise eine häufige Korrosionsprüfung erfordern.

Flexible Installation

Der Graphen-Erdungsdraht für den Blitzschutz kann durchgehend entlang der vorgesehenen Erdungsroute verlegt und so geformt werden, dass er sich an unebenes Gelände anpasst. Sein geringes Gewicht reduziert den manuellen Handhabungsaufwand, während mechanische Klemmen das exotherme Schweißen bei der Standardinstallationsmethode überflüssig machen. Bei eingeschränkten Standorten wie Bergkommunikationstürmen oder ökologischen Schutzgebieten kann die Installationsmethode den Aushub, den Transport und die Beeinträchtigung der Vegetation erheblich reduzieren.

Anwendungen

Erneuerbare Energie

Das Material kann für Blitzschutz- und Erdungssysteme in Photovoltaikanlagen, Energiespeicheranlagen und Onshore-Windparks verwendet werden, insbesondere in bergigen, felsigen oder Gebieten mit hohem Widerstand, in denen Transport und Aushub schwierig sind.

Energie und Telekommunikation

Es eignet sich für 10-kV-/35-kV-Verteilerräume, kleine Umspannwerke, Sendemasten, 5G-Basisstationen, Mikrowellen-Relaisstationen und andere Einrichtungen, die eine Blitzstromableitung und Geräteerdung erfordern.

Industrie- und Bauprojekte

Das Produkt kann auch in Chemieparks, Lagertanks, Fabriken, Hochhäusern, Flughäfen, Naturgebieten und anderen Projekten eingesetzt werden, die eine langfristige Erdungsleistung an korrosiven oder umweltsensiblen Orten erfordern.

FAQ

Kann es in Bereichen mit häufigen Blitzen eingesetzt werden?

Ja. Die leitfähige Struktur ist so konzipiert, dass sie einen kontinuierlichen Weg zur Ableitung des Blitzstroms bietet. Das gesamte Erdungssystem sollte entsprechend den örtlichen Blitzschutzanforderungen, den Bodenbedingungen und der Elektrodenkonfiguration ausgelegt sein.

Muss während der Installation geschweißt werden?

Bei der Standardinstallationsmethode werden spezielle mechanische Klemmen verwendet, sodass für die Hauptanschlüsse kein exothermes Schweißen erforderlich ist. Dies kann die Installation dort vereinfachen, wo Heißarbeiten eingeschränkt sind.

Ist es für bergige Standorte geeignet?

Ja. Seine leichte und flexible Struktur ermöglicht es ihm, Hängen, Felsoberflächen, schmalen Gräben und unebenem Gelände zu folgen, ohne dass umfangreiche Aushubarbeiten erforderlich sind.

Muss der Draht festgezogen werden?

Nein. Übermäßige Spannungen sollten bei der Installation vermieden werden. Es sollte ein ausreichender Spielraum vorgesehen werden, um Bodensetzungen, thermische Bewegungen oder Bodenverformungen auszugleichen.

Kann es zusammen mit Erdungselektroden verwendet werden?

Ja. Es kann über spezielle mechanische Verbindungskomponenten mit kompatiblen vertikalen Erdungselektroden und Erdungsmodulen verbunden werden, um ein vollständiges Erdungssystem zu bilden.

Echter Projektfall

10-kV-Schaltanlagenraum in einem Industriepark für Salz- und Alkalichemie im Landesinneren

Das Projekt befand sich in einem Chemieindustriepark im Landesinneren, wo der Boden einen hohen Anteil an Salz und ätzenden Substanzen enthielt. Das ursprüngliche Erdungssystem aus kupferkaschiertem Stahl zeigte nach fünf Jahren eine Delaminierung der Kupferschicht und starke Stahlkernkorrosion, was dazu führte, dass der Erdungswiderstand den erforderlichen Wert überstieg und zu blitzbedingten Geräteausfällen beitrug. Da eine kontinuierliche Produktion umfangreiche Aushubarbeiten erschwerte, benötigte das neue System eine lange Lebensdauer und eine stabile Erdungsleistung bei minimalem Wartungsaufwand.

Projektlösung

Saint Ni Lightning Protection installierte ein ringförmiges horizontales Erdungsgitter mit Graphen-Erdungsdraht zum Blitzschutz, kombiniert mit passenden Graphen-Erdungsmodulen. Um Verbindungspunkte zu reduzieren, wurden lange Spulen kontinuierlich verlegt, während für mechanische Verbindungen spezielle Graphit-Crimpklemmen verwendet wurden. An den Verbindungsstellen wurde eine leitfähige Korrosionsschutzmasse aufgetragen und die nichtmetallische Erdungsstruktur verhinderte galvanische Korrosion zwischen verschiedenen Metallen.

Anwendungsergebnisse

Nach der Fertigstellung blieb der Erdungswiderstand der Station zwischen 2,5 Ω und 3,5 Ω. Während der sieben Betriebsjahre zeigten die jährlichen Widerstandstests keinen signifikanten Anstieg und es wurden keine Korrosions- oder Leerlaufausfälle gemeldet. Auch im Schaltanlagenraum kam es zu keinem weiteren blitzbedingten Geräteschaden. Im Vergleich zur vorherigen metallischen Erdungslösung reduzierte das Projekt die Gesamtwartungskosten um etwa 65 %.

Installation

Die Erdungsstrecke wird entsprechend dem Projektentwurf vorbereitet, wobei der Aushub auf die minimal erforderliche Tiefe beschränkt bleibt. Der Leiter wird kontinuierlich entlang des Grabens verlegt und passt sich natürlich Kurven und Hindernissen an. An den Verbindungspunkten kommen mechanische Klemmen zum Einsatz, wo die Erdungskonstruktion es erfordert, können zugelassene Materialien zur Widerstandsreduzierung eingesetzt werden. Nach dem Verfüllen sollte das gesamte Erdungssystem mit einer geeigneten Erdungswiderstandsmessmethode getestet werden.

Projektunterstützung und Anpassung

Saint Ni Lightning Protection bietet projektorientierte Erdungslösungen, anstatt nur einzelne Leiter zu liefern. Basierend auf den Bodenbedingungen, den Anforderungen an den Erdungswiderstand, der Installationsumgebung und dem Projektumfang kann das Produkt hinsichtlich Abmessungen, Spulenlänge, Verbindungsmethode und kompatiblen Erdungselektroden individuell angepasst werden. Für die Projektevaluierung, Angebotseinreichung und Standortabnahme können auch technische Dokumente und Produkttestberichte bereitgestellt werden.

Qualitäts- und Umweltmanagement

Saint Ni Lightning Protection unterhält standardisierte Produktions- und Inspektionsverfahren für Rohstoffe, Formung, elektrische Leistung, mechanische Eigenschaften und Konsistenz des Endprodukts. Das Unternehmen arbeitet nach einem Qualitätsmanagementsystem GB/T19001-2016 / ISO9001:2015 und einem Umweltmanagementsystem GB/T24001-2016 / ISO14001:2015. Mit stabiler Produktionskapazität und flexibler Terminplanung unterstützt Saint Ni Lightning Protection sowohl Kleinserien-Musterbestellungen als auch groß angelegte Erdungsprojekte für Photovoltaik-, Windkraft-, Telekommunikations-, Energie-, Chemie- und Infrastrukturanwendungen.