廣東科學(xué)家研發(fā)60年不腐蝕的接地網(wǎng)

在高壓輸變電設(shè)施、石化裝備、軌道交通等大型設(shè)施和建筑的腳下，埋藏著看不見的“生命線”——接地網(wǎng)，它的任務(wù)是引雷入地，避免雷擊危害。然而，這條“生命線”自己卻長期面臨危險(xiǎn)：傳統(tǒng)金屬材料在土壤中易被腐蝕，可能在數(shù)年內(nèi)失效，讓整個(gè)系統(tǒng)暴露在雷擊風(fēng)險(xiǎn)中。

如今，來自廣東的原創(chuàng)技術(shù)正試圖終結(jié)這個(gè)困擾全球的頑疾。由廣東腐蝕科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院（下稱“防腐院”）研發(fā)出的顛覆性先進(jìn)技術(shù)孵化出了廣東和通科技有限公司，用功能高分子材料替代沿用百年的金屬材料，為建筑、設(shè)施接上“不怕腐蝕的生命線”。

近兩年來，相關(guān)技術(shù)在佛山、汕頭、茂名等地相繼落地，不斷開拓新的應(yīng)用場景。這根“生命線”正逐步壯大成千億級產(chǎn)業(yè)集群。

功能高分子材料能與電網(wǎng)主設(shè)備“同壽”

腐蝕的代價(jià)驚人。全球每年因此損失GDP的3%至5%，遠(yuǎn)超所有自然災(zāi)害損失之總和。

對于接地網(wǎng)，腐蝕不僅是經(jīng)濟(jì)損失，更是安全隱患。中國工程院院士、防腐院院長韓恩厚說：“鍍鋅鋼在腐蝕性土壤中保持完好的周期不超過6年；性能最好的銅，也只能使用20年，且成本高昂。在地下的接地網(wǎng)失效后一旦未及時(shí)檢測到，建筑和設(shè)施就會面臨安全風(fēng)險(xiǎn)。”

那么，有沒有一種材料，既能有良好的導(dǎo)電性、優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，又具備極度耐腐蝕的能力，而且環(huán)境友好，還便宜呢？

防腐院瞄準(zhǔn)“高安全長壽命接地系統(tǒng)”方向，研發(fā)出了符合一連串苛刻要求的新材料，完成了“從0到1”的顛覆性創(chuàng)新。

韓恩厚介紹，用上這種導(dǎo)電高分子基復(fù)合接地極材料的接地網(wǎng)，就像有了金剛不壞之身，埋入地下后幾乎不被腐蝕，其設(shè)計(jì)壽命可達(dá)60年以上，能與電網(wǎng)主設(shè)備“同壽”。

為了驗(yàn)證這份長效，科研團(tuán)隊(duì)通過加速實(shí)驗(yàn)?zāi)M數(shù)十年甚至上百年的腐蝕，再結(jié)合數(shù)字模型精準(zhǔn)預(yù)測，確保了材料的可靠性。2024年6月，該成果通過了由廣東省防腐蝕協(xié)會組織的權(quán)威鑒定，結(jié)論顯示：在多種土壤環(huán)境中，這種新型接地導(dǎo)體具有極低的腐蝕速率和極佳的環(huán)境適應(yīng)性。

項(xiàng)目落地進(jìn)度不斷加快

任何顛覆性技術(shù)，最終都要回答兩個(gè)問題：產(chǎn)業(yè)用不用得上？客戶用不用得起？

從項(xiàng)目的“小賬”算，盡管新材料的初期一次性投入較高，但以全生命周期來計(jì)算仍極具經(jīng)濟(jì)性。它無需像金屬那樣在5至20年內(nèi)頻發(fā)檢測、反復(fù)開挖與更換，運(yùn)維成本和因檢修導(dǎo)致的停電損失大幅降低。

韓恩厚還算了一筆“大賬”。全國每年因腐蝕造成的數(shù)萬億元損失中，約三分之一可通過各種防腐蝕技術(shù)避免；僅是這項(xiàng)接地新技術(shù)，在國內(nèi)就有望節(jié)約數(shù)百億元的接地網(wǎng)更新成本。

新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)邁出關(guān)鍵步伐。在南方電網(wǎng)的500千伏超高壓輸電線路、110千伏變電站等接地網(wǎng)的標(biāo)志性示范項(xiàng)目中，這個(gè)高安全長壽命接地系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，接地電阻完全達(dá)標(biāo)，獲得了業(yè)主的高度評價(jià)。

項(xiàng)目落地進(jìn)度不斷加快：前年，茂名供電局應(yīng)用了新型電力接地系統(tǒng)產(chǎn)品，海南原油庫應(yīng)用了該接地材料；去年6月，汕頭供電局的沿海變電站應(yīng)用了該接地產(chǎn)品；去年12月，澳門輕軌地鐵設(shè)計(jì)上圖了新型接地產(chǎn)品，保障了在沿海地區(qū)鹽漬土壤、廣東地區(qū)酸性土壤、石化設(shè)備下高腐蝕性土壤等環(huán)境中接地系統(tǒng)的高安全長壽命運(yùn)行……

從一根“線”到一個(gè)產(chǎn)業(yè)，該技術(shù)不僅解決了安全痛點(diǎn)，更具綠色戰(zhàn)略意義，它有望大幅節(jié)約銅資源，同時(shí)減少土壤中的重金屬污染。廣東正依托此類原創(chuàng)技術(shù)，推動(dòng)接地行業(yè)更新?lián)Q代，發(fā)力培育腐蝕控制產(chǎn)業(yè)，目標(biāo)打造千億級產(chǎn)業(yè)集群。