昨天的文章说到防雷系统中的重要腐蚀因素之一——防雷系统材料和外壳，今天继续。

1.2 接地系统的材料选择

雷电保护接地系统的材料必须拥有较好的导电性、足够的机械强度、承受一定的电动压力和雷电流造成的电磁效应，同时在具有侵害性的环境下具有一定的抵抗力。表1显示的是基于IEC 62305–3标准LPS中常用的材料指导意见，可见钢、铝、铜是接地系统中最常用的三种金属。金和铂虽然具有非常好的耐腐蚀性，但价格高，不可能被广泛应用于接地系统中，所以被价格相对低廉的钢、铝和铜所代替。但是铝最易受快速腐蚀，原因是相对于其他金属，铝处于阳极，所以也尽可能不要选用。比较而言，铜是较为理想的材料。

表1 雷电防护系统的材料选择以及不同条件

1.3 LSP腐蚀的环境因素

在美国，美国消防协会（NFPA 780：雷电保护系统制造标准)清楚地规定了铜不能与铝表面相接触，反之亦然。换言之，有可能在电解液中构成电池的两种材料之间不能相互接触，否则在潮湿的环境中，电偶腐蚀将被加速。腐蚀性土壤下的雷电引下线必须加以保护，防止腐蚀，在地平线以上0.9米处要开始覆盖保护涂层，并延伸至整个管道地平线以下部分。在自然状态下，接地柱的土壤腐蚀发生的速率取决于不同的环境因素，例如：土壤电阻率、盐溶解形成电解质、水分、透气度和温度，这些因素使情况非常复杂。

此外，美国保险商实验室股份有限公司(UL)在其雷电防护系统的建造标准（96A）中规定，铜不能与任何钢表面涂层相接触。显然，当铜和钢相接触并置于电解液中，例如雨水中，电偶腐蚀就会发生。图6显示的是一座屋顶上铜导体与黄铜片相连的镀锌钢薄层。这一装置位于降水量较多的马来西亚区域。从图中可见，材料受腐蚀退化严重。类似案例在其他地区也有发生。

图6 一屋顶上铜导体与黄铜片相连的镀锌钢薄层

在选择雷电保护系统材料的过程中，通过避免在具有腐蚀性的环境下使用不合适的材料，可以使腐蚀的影响降到最低。有可能形成原电池的材料必须避免，尽管避免所有材料之间的接触并不现实，但是可以通过放置盘状或其他特殊的连接物，例如将不锈钢放置在铝、铜和铜合金之间，腐蚀的影响将会被降到最低。

2 讨论

上述的腐蚀问题对雷电保护系统的功能并不会造成任何危险。尽管防护系统的材料连接边界将会退化，相比铝或钢，在这方面铜是更好的选择（图7），这是由于铝的导电性不如铜，铝制电缆线通常更大，所以退化现象更明显，好在这些材料的造价都不高。

图7 电偶系列

然而，雷电保护系统并不是一个独立的系统，而是整个大楼的组成部分之一。只有当大楼遭到几年一次的直接雷击时，防护系统的重要性才会体现。Marcus O等人就如何防止塔架遭雷击中的各种变量进行了研究。方法之一是在塔顶放置避雷针，用铜质接地线将电流引至地面。然而不同的金属，如铜和钢，会造成腐蚀问题；除此之外，长导线的电感会造成高阻抗电流通道。因此，腐蚀的影响应当纳入LPS完整性的考虑范畴内。 1/3 123下一页尾页