Fil de mise à la terre en graphène pour la protection contre la foudre

Saint Ni Lightning Protection développe ce matériau pour des projets nécessitant une combinaison de conductivité électrique, de résistance à la corrosion, de flexibilité et d'installation simplifiée. La structure conductrice de graphène forme un chemin continu de dissipation du courant pour les courants de foudre et de défaut, tandis que la composition non métallique évite la corrosion galvanique associée aux composants de mise à la terre métalliques différents.

Comparé aux matériaux de mise à la terre conventionnels à base d'acier, le produit est nettement plus léger et plus facile à transporter. Le fil de mise à la terre en graphène pour la protection contre la foudre peut être fourni en bobines et installé le long d'itinéraires irréguliers sans équipement de levage lourd. La structure flexible peut suivre les pentes des montagnes, les surfaces rocheuses, les zones humides, les tranchées étroites et les fondations courbes, ce qui la rend adaptée aux projets de mise à la terre où les conducteurs rigides conventionnels sont difficiles à installer.

Performance conductrice

La structure conductrice en carbone fournit un chemin continu pour le courant de foudre et le courant de défaut à fréquence industrielle. Dans des conditions de sol appropriées et lorsqu'il est combiné avec une électrode de mise à la terre verticale appropriée, le système de mise à la terre complet peut atteindre une résistance ≤0,5 Ω selon la conception du projet et les conditions de test. Ses performances électriques sont destinées à rester stables sous les changements saisonniers de l’humidité du sol.

Protection contre la corrosion non métallique

Le matériau ne repose pas sur un noyau en acier ou un revêtement métallique externe. Sa structure dense à base de graphène agit comme une barrière physique contre l’humidité, les sels, les acides faibles et les substances alcalines du sol environnant. Cela le rend particulièrement adapté aux sites chimiques, aux zones salines-alcalies, aux zones humides et à d'autres endroits où les conducteurs de mise à la terre métalliques conventionnels peuvent nécessiter une inspection fréquente de la corrosion.

Installation flexible

Le fil de mise à la terre en graphène pour la protection contre la foudre peut être posé en continu le long du parcours de mise à la terre conçu et façonné pour suivre un terrain accidenté. Son faible poids réduit les exigences de manipulation manuelle, tandis que les pinces mécaniques éliminent le besoin de soudage exothermique dans la méthode d'installation standard. Pour les sites restreints tels que les tours de communication en montagne ou les zones de protection écologique, la méthode d'installation peut réduire considérablement l'excavation, le transport et la perturbation de la végétation.

Applications

Énergie renouvelable

Le matériau peut être utilisé pour la protection contre la foudre et les systèmes de mise à la terre dans les centrales photovoltaïques, les installations de stockage d'énergie et les parcs éoliens terrestres, en particulier dans les zones montagneuses, rocheuses ou à haute résistivité où le transport et l'excavation sont difficiles.

Énergie et télécommunications

Il convient aux salles de distribution 10 kV/35 kV, aux petites sous-stations, aux tours de transmission, aux stations de base 5G, aux stations relais micro-ondes et à d'autres installations nécessitant une dissipation du courant de foudre et une mise à la terre des équipements.

Projets industriels et de construction

Le produit peut également être appliqué aux parcs chimiques, aux réservoirs de stockage, aux usines, aux immeubles de grande hauteur, aux aéroports, aux zones panoramiques et à d'autres projets nécessitant des performances de mise à la terre à long terme dans des endroits corrosifs ou sensibles à l'environnement.

FAQ

Peut-il être utilisé dans des zones où les éclairs sont fréquents ?

Oui. La structure conductrice est conçue pour fournir un chemin continu pour la dissipation du courant de foudre. Le système de mise à la terre complet doit être conçu conformément aux exigences locales en matière de protection contre la foudre, aux conditions du sol et à la configuration des électrodes.

Faut-il souder lors de l'installation ?

La méthode d'installation standard utilise des pinces mécaniques dédiées, le soudage exothermique n'est donc pas requis pour les connexions principales. Cela peut simplifier l'installation là où les opérations de travail à chaud sont limitées.

Est-il adapté aux sites montagneux ?

Oui. Sa structure légère et flexible lui permet de suivre les pentes, les surfaces rocheuses, les tranchées étroites et les terrains irréguliers sans nécessiter d'excavations approfondies.

Le fil doit-il être bien tiré ?

Non. Une tension excessive doit être évitée lors de l’installation. Une quantité appropriée de jeu doit être réservée pour s'adapter au tassement du sol, au mouvement thermique ou à la déformation du sol.

Peut-il être utilisé avec des électrodes de mise à la terre ?

Oui. Il peut être connecté à des électrodes de mise à la terre verticales et à des modules de mise à la terre compatibles via des composants de connexion mécanique dédiés pour former un système de mise à la terre complet.

Cas de projet réel

Salle d'appareillage de 10 kV dans un parc industriel chimique salin-alcali intérieur

Le projet était situé dans un parc industriel chimique intérieur où le sol contenait des niveaux élevés de sel et de substances corrosives. Le système de mise à la terre d'origine en acier recouvert de cuivre a développé un délaminage de la couche de cuivre et une grave corrosion du noyau d'acier après cinq ans, provoquant un dépassement de la résistance de mise à la terre de la valeur requise et contribuant aux pannes d'équipement liées à la foudre. Étant donné que la production continue rendait les excavations à grande échelle difficiles, le nouveau système nécessitait une longue durée de vie et des performances de mise à la terre stables avec un minimum d'entretien.

Solution de projet

Saint Ni Lightning Protection a installé une grille de mise à la terre horizontale en forme d'anneau utilisant un fil de mise à la terre en graphène pour la protection contre la foudre, combiné à des modules de mise à la terre en graphène correspondants. De longues bobines ont été posées en continu pour réduire les points de connexion, tandis que des pinces à sertir en graphite dédiées ont été utilisées pour les connexions mécaniques. Un composé anticorrosion conducteur a été appliqué au niveau des zones de connexion et la structure de mise à la terre non métallique a éliminé la corrosion galvanique entre les différents métaux.

Résultats de la candidature

Une fois terminée, la résistance de mise à la terre de la station est restée comprise entre 2,5 Ω et 3,5 Ω. Pendant sept années d'exploitation, les tests annuels de résistance n'ont montré aucune augmentation significative et aucune corrosion ou défaillance en circuit ouvert n'a été signalée. La salle de commutation n’a également subi aucun autre dommage matériel lié à la foudre. Par rapport à la précédente solution de mise à la terre métallique, le projet a réduit les coûts de maintenance globale d'environ 65 %.

Installation

Le tracé de mise à la terre est préparé selon la conception du projet, l'excavation étant maintenue à la profondeur minimale requise. Le conducteur est posé en continu le long de la tranchée et naturellement façonné autour des courbes et des obstacles. Des pinces mécaniques sont utilisées aux points de connexion, tandis que des matériaux réduisant la résistance approuvés peuvent être appliqués lorsque la conception de la mise à la terre l'exige. Après le remblayage, l'ensemble du système de mise à la terre doit être testé à l'aide d'une méthode de mesure de la résistance de mise à la terre appropriée.

Support et personnalisation du projet

Saint Ni Lightning Protection propose des solutions de mise à la terre orientées projet plutôt que de fournir uniquement des conducteurs individuels. En fonction des conditions du sol, des exigences de résistance de mise à la terre, de l'environnement d'installation et de l'échelle du projet, le produit peut être personnalisé en termes de dimensions, de longueur de bobine, de méthode de connexion et d'électrodes de mise à la terre compatibles. Des documents techniques et des rapports de tests de produits peuvent également être fournis pour l'évaluation du projet, la soumission des offres et l'acceptation du site.

Gestion de la qualité et de l'environnement

Saint Ni Lightning Protection maintient des procédures de production et d'inspection standardisées couvrant les matières premières, le formage, les performances électriques, les propriétés mécaniques et la cohérence du produit fini. L'entreprise fonctionne sous un système de gestion de la qualité GB/T19001-2016/ISO9001:2015 et un système de gestion environnementale GB/T24001-2016/ISO14001:2015. Avec une capacité de production stable et une planification flexible, Saint Ni Lightning Protection prend en charge à la fois les commandes d'échantillons en petits lots et les projets de mise à la terre à grande échelle pour les applications photovoltaïques, éoliennes, de télécommunications, d'énergie, chimiques et d'infrastructure.