接地網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀況是影響各大場所和設備安全穩(wěn)定運行的重要因素之一。一般接地網(wǎng)材料選用需考慮四個方面:

一是導電性能良好，能夠起到均壓和泄流的作用；

二是接地導體具有必要的機械強度，能承受在機械外力作用和各種環(huán)境應力；

三是壽命周期內(nèi)能滿足接地裝置抵御環(huán)境腐蝕的要求；

四是接地阻抗穩(wěn)定性好。

（1）金屬材料現(xiàn)狀

長期以來，國內(nèi)外電力接地網(wǎng)通常采用扁鋼、不銹鋼、銅等金屬類材料，及含電鍍金屬層的鍍鋅鋼、不銹鋼包鋼、銅包鋼。

除運輸及施工難度大、易發(fā)生偷盜現(xiàn)象以外，鋼接地材料***大的瓶頸問題是接地材料的腐蝕。

鍍鋅鋼、扁鋼易出現(xiàn)腐蝕，尤其在腐蝕嚴重的地區(qū)存在接地引下線腐蝕斷裂、地網(wǎng)主體大范圍點蝕等問題，不能滿足接地裝置的運行要求和壽命要求。

扁鋼以及鍍鋅鋼接地材料腐蝕較快，不銹鋼及不銹鋼包鋼雖然抗腐蝕性能有所改善，但由于價格略高且中間芯棒容易出現(xiàn)點腐蝕并且隨著土壤中Cl離子的增加腐蝕加重。

銅包鋼接地材料防腐性能較好，但當銅包鋼接地體因自然因素發(fā)生扭曲或彎折時，表面銅覆蓋層易***進而加速內(nèi)部鋼材料的腐蝕速率。

銅接地體導電性能、穩(wěn)定性較鋼好，銅的表面會產(chǎn)生附著性極強的氧化物，阻斷腐蝕的進一步形成，不存在點腐蝕情況，使用壽命較長。我國銅儲存量有限而且價格高有關(guān)。

銅覆鋼在鋼體表面鍍銅，綜合了銅耐腐蝕性強和鋼機械強度高的優(yōu)點，作為一種新型的接地材料近年來在電力系統(tǒng)已有應用，銅覆鋼生產(chǎn)工藝很多，有電鍍法、包覆法、浸涂法、水平連鑄法等，鍍層厚度大于鍍鋅鋼材，厚度可達250μm以上。

（2）非金屬材料現(xiàn)狀

采用非金屬材料接地體，目前主要選用石墨為基本原料:

1）石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物，其分子結(jié)構(gòu)為六邊形層狀結(jié)構(gòu)，在同一平面的六個碳原子各有一個自由電子，使得石墨具有良好的導電性能，滿足接地體均壓和泄流的要求。

2）石墨晶體同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強，極難***，化學性質(zhì)穩(wěn)定，能耐受土壤中酸、堿、鹽溶液、海水的長期侵蝕，雜散電流作用下不發(fā)生電解反應。

3）石墨屬于非磁性材料，用其作為接地導體材料，有助于緩解高頻電流下的集膚效應，提高導體利用率。（趨膚效應：又叫集膚效應。當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內(nèi)部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大，導線內(nèi)部實際上電流較小。結(jié)果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加。這一現(xiàn)象稱為趨膚效應(skin effect)。）

4)此外，石墨質(zhì)軟，韌性好，具有強的可塑性和易加工性，近幾年部分地區(qū)開展了石墨接地的試點應用。

（3）新型石墨接地改造材料

無污染、導電性能好、抗酸抗腐蝕、使用壽命長等優(yōu)點，且施工工藝相對簡單，工程量較小，節(jié)約大量***。

a柔性石墨復合接地材料:

選用高純鱗片石墨(純度?99%)，通過石墨的氧化處理和高溫膨化過程，并選用石墨烯微片、碳纖維與合成纖維（視導電率需求可選用碳纖維、聚***纖維或***化合金纖維）以及一定配比的水乳型粘合劑，通過輥壓、熱塑以及絞線成型工藝制備而成。

無機纖維與合成纖維材料起到支撐接地材料、增強力學性能的作用；膨脹石墨是整個復合接地材料的主體結(jié)構(gòu)，主要起導電作用；粘合劑提高材料結(jié)構(gòu)致密性及力學性能。

柔性石墨復合接地材料，簡稱石墨復合接地材料。其中外層石墨線可選擇添加增韌纖維以增強其抗拉性能，一般加強纖維可以使單股石墨線的張力負荷提升2倍以上；內(nèi)層石墨線選用抗腐蝕金屬纖維（武大等采用，但我公司采用抗腐蝕導電碳纖維）提高石墨繩的導電性。

b擴徑石墨復合接地材料：

為進一步減小接地體的趨膚效應，提高接地材料的利用率，對實心石墨復合接地材料進行結(jié)構(gòu)改進，形成低趨膚效應的擴徑石墨復合接地材料。擴徑石墨復合接地材料采用3層分層結(jié)構(gòu)：***外層由石墨線編制而成；次外層的石墨線采用環(huán)形沿直線排布方式；內(nèi)芯填充材料為柔性可彎曲的絕緣材料。

分層結(jié)構(gòu)的擴徑石墨復合接地材料除具備實心石墨復合接地材料的特點以外，還具有以下特點：

1）相比于實心石墨復合接地體，采用相同的石墨導電材料(以石墨線為基本導電單元)，在與實心接地體的圓形截面積相同的前提下，環(huán)形截面的擴徑石墨復合體可以有效地減小趨膚效應，提高石墨導電材料的利用率。

2）內(nèi)芯填充材料使接地體的直徑明顯增大，接地體與土壤的有效接觸面積增加，進而減小接地電阻。

3）擴徑石墨復合接地材料的內(nèi)芯填充絕緣材料一般具有一定的抗拉強度，且具有柔性可彎曲特性，接地材料的力學性能得到提升。

4）內(nèi)芯填充材料為成本較低的絕緣材料，相對于金屬材料具有良好的耐腐蝕性能，滿足接地材料對于耐腐蝕性能的要求。