1、防電化學腐蝕的規定早已存在
早在GB16895.3-2004中，就存在“542.2.5應注意在接地配置中采用不同材料時的電解腐蝕問題。”的規定。
《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010中進一步要求：“5.4.5在敷設于土壤中的接地體連接到混凝土基礎內起基礎接地體作用的鋼筋或鋼材的情況下，土壤中的接地體宜采用銅質或鍍銅或不銹鋼導體。”
《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019“12.5.6當自埋入混凝土基礎內的接地極引岀接地導體時，埋在土壤內的外接導體不應采用熱浸鍍鋅鋼材；”
最后，《建筑電氣與智能化通用規范》GB55024-2022匯總以上條文，規定為：“7.2.8.4接地裝置采用不同材料時，應考慮電化學腐蝕的影響；”在條文說明中，表達了“為了防止電化學腐蝕，當利用建筑物基礎作為接地裝置時，埋在土壤內的外接導體應采用銅質材料或不銹鋼材料，不應采用熱浸鋅鋼材。”
從上述標準可知，接地裝置的電化學腐蝕問題早已是國際和國內公認的一般要求，只是近期由于寫入了強規，才被社會和圖審所重視而已。這種電化學腐蝕的原理如下圖所示：
建筑物外安裝了室外獨立接地極和接地線后，按相關標準，這部分接地裝置必須連接到建筑物等電位聯結端子，在建筑本身也利用基礎內鋼筋做接地極時，就會產生天然電位差從而使陽極產生電化學腐蝕。
2、熱鍍鋅鋼材與埋入混凝土中的鋼材不屬于一種材料
執行本條文時，很多人心里是存在疑問的，為什么同樣是鋼，在基礎混凝土里的和在建筑物外部土壤中埋的，怎么就屬于“不同材料”了？其實這是大家的一般認知產生了誤解。在接地裝置中，一般按埋在混凝土內的鋼材、熱鍍鋅鋼、電沉積銅包鋼、不銹鋼、銅、鉛等幾個分類考慮，因為這些材料都具有典型的自身電位，需要考慮材料的整體電位表現。一般以銅/硫酸銅為基準時的各種材料的相對電位如下表：(配四P1409)
因此在執行GB55024時，“接地裝置采用不同材料時”所指情況就包含有基礎鋼筋與室外接地，因為這兩者一個電位是-0.1~-0.3，一個是-0.7~-1.0，電位差能達到0.4~0.9之間，電化學腐蝕將是明顯的。粗略估算下，1A的這種腐蝕電流就可以在1年的時間內腐蝕9公斤的鋼，這無疑是巨大的。
3、不在土壤中的聯結也一樣會導致電化學腐蝕
根據圖1所示，電化學腐蝕形成的機制是兩個不同的材料埋入土壤內，由電解質土壤能夠形成腐蝕電流的回路就可以形成，跟兩個導體之間的連線是埋在地下還是在空氣中連接是無關的，因此很多人臆想把外接的連接線用穿管或者架起來在空中的方式沒有任何意義。
但有一種情況是例外，那就是建筑物的基礎由絕緣的防水層包覆，無法接觸土壤，也無法流散導通電流時，可以不認為會產生電化學腐蝕。
4、室外接地極的實際選擇問題
一般在國內的普通地區，建筑物規模較大時，大多接地電阻實測都可以達到較滿意水平，因此仍然推薦大家優先使用建筑物基礎鋼筋、埋入基礎混凝土內的水平接地極等方式做接地裝置，同時應在設計階段就可以根據地勘報告中提供的土質檢測情況，根據資料提前估算可能達到的接地電阻，優先通過調整接地網格大小、范圍等預先實現接地電阻的合格。
按GB/T16895.3的附錄C描述：“任何鋼質接地極不應直接從混凝土基礎進入土壤，除非接地極由不銹鋼制作或采用適當的防潮措施。表面熱浸鍍鋅或涂漆或其它措施可發現其防腐蝕的效果不夠好。在此建筑物周圍或附近宜采用非熱浸鍍鋅鋼材作附加的接地裝置，為使接地裝置本部分提供足夠的使用壽命。”
因此，在室外土壤中埋設的接地極或外引接地線可采用不銹鋼(鉻≥16％，鎳≥5％，鉬≥2％，碳≤0.08％，316L)，基本上不銹鋼的電位還要略高于銅或埋入混凝土的接地極。如果可行，包銅或鍍銅產品也是較好的選擇，根據文獻所述：“應注意到埋入混凝土內的普通鋼材(裸露或熱浸鍍鋅)與埋入土壤內銅材的電化學電位相等”，因此銅材質是非常合適的，但也需注意，建筑內埋設的銅水管等裸銅產品為了防止電化學腐蝕，常見需要加一個塑料的絕緣段。下圖為埋設2.5年后的熱鍍鋅扁鋼和不銹鋼的對比狀態：
根據材料各自的電平，有以下可連接的結論可以在工程中參照：
另外如上表所述，腐蝕速度是與其面積相關的，Sk為陰極的面積，Sa為陽極的面積，根據計算，Sk/Sa＜100：1的，腐蝕可能不那么明顯，對于大于100:1時，往往腐蝕問題會比較明顯。因此越是小規模引出室外的接地極，腐蝕將越明顯。
5、在混凝土里的普通鋼筋和鍍鋅鋼的腐蝕不存在問題
如果在基礎中放置鍍鋅扁鋼作為接地極也是常見的，雖然此時鍍鋅鋼與普通鋼筋間通過潮濕的混凝土會產生腐蝕電流，但這個情況一般在幾個月內即可溶解鍍鋅層，或者由于混凝土的凝固和含水量不高導致腐蝕穩定，因此在使用中不會產生問題。
綜上所述，大家在設計中務必注意利用建筑物基礎鋼筋做接地裝置的情況下，引出建筑物的室外接地裝置的選材問題。
作者：韓帥
