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铜包钢接地棒是最佳的防雷接地质料。镀铜棒在地网设置装备部署中现已被广泛利用,他们的综合特性也决定了海内越来越多的地网设置装备部署中受到接待。

一、热稳固性能

  在有用的接地体系中,流入接地网的短路电流一样通常在几千安培到几十千安培的范畴,如许壮大的短路电流流过接地网导体向地中飘泊,别的短路电流时间很短,一样通常只有零点几秒,在如许短的时间内产生的热量来不及散入四周的泥土介质中,险些全部热量都用来使导体升温:ΔΤ=E/(ν*ρ*Cp)

    当温度凌驾肯定值以及在泥土中天然冷却后,导体的机器性能就会剧烈降落,特别是在导体之间的毗连处,要是再遇到短时大电动力作用,导体就会遭到粉碎,地网质料之间的毗连将直接干系到地网运行的稳固性,(接纳热熔焊接毗连是最佳选择,热熔焊接是通过铝热还原反响,刹时产生2800-3200度的高温,将须毗连两头的质料完全融合在一起,到达完全的分子联合的结果,且熔接部位截面大于导体,截流量比原导体大)。当短路电流很大,导体温度很高,到达金属质料的熔点时,导体将被熔断,这两种缘故原由都有大概使接地网导体断裂、接地网崩溃,大大低落地网的可靠性。每一种导体质料都具有它本身的熔点,容许最高温度及熔点温度愈高,是热稳固性能愈好,铜的短时最高容许温度为300℃,熔点为1083℃;钢的短时最高容许温度为400℃,熔点为1550℃,因此钢的热稳固性比铜好。

  二、导体在泥土中的腐化率

  埋在泥土中的金属将被腐化,这种腐化,属于电化学腐化的范畴。溶有盐和其他矿物质的泥土水起电解质溶液的作用,但泥土腐化比电解质腐化更庞大,由于腐化的作用导体直径不停减小,接地网的热稳固性能及导电性能都市不停低落,凌驾肯定的年限导体就会被腐化断裂,接地网形同虚设造成变乱,因此,在选择导体质料时,应思量选用耐腐化的质料。占有关文献评释,镀锌钢在泥土中的腐化率为铜的2~3倍,可见铜的耐腐化比力好。

  三、导体的导电性

  在大型接地网中,当壮大的短路电流经接地网导体飘泊到泥土中时,由于导体本身电阻的存在,使得接地网各部门电位不雷同。据文献纪录,接地网尺寸愈大,泥土电阻率愈低,导体电阻率愈高,各部门导体的电位差就愈大。别的,由于钢的电阻率约为铜电阻率的8倍,在同样大的短路电流作用时,钢发热要严峻得多,导体升温也要高得多,对热稳固性倒霉,铜的导电性要好得多。

  四、接地质料

  1.铜导体

  裸铜是常用的接地导体,除了具有很好的导电性外,铜导体还具有耐地下腐化的长处,由于相对付其他大概的埋在地下的金属,铜是阴极,但是铜接地体的热稳固性较差,还会造成重金属污染。在北美,电镀铜的钢棒常用作垂直接地体或接地网的导体。

  2.镀锌扁铁

  镀锌钢用作接地网质料,在海内很常见,重要是其造价相对较低,热稳固性较好,且受传统头脑束缚。固然我们应该充实细致接地网本身的腐化,地网的导电性及后期带来的维护用度。占有关文献评释,铜材和钢材的截面积比为1:3;电阻率比为1:8。

  3.电镀铜导体

  单独的铜接地导体比力昂贵,同时钢性差(热稳固性差)用于垂直接地极时,只能接纳钻机钻孔的方法施工(施工贫苦)。现在国际上接纳特别工艺制成的铜包钢接地棒的钢导体广泛作用于接地装置及变电站垂直接地极接地线。

  已往由于加工工艺题目,只能将铜层压扎在钢导体上形成铜包钢导体,这种铜包钢导体虽比镀锌钢耐腐化,但由于工艺题目使得铜层和钢导体之间存在漏洞,(在通电环境下会产生原电磁反响)因而铜包钢接地导体已被电镀铜的钢接地体渐渐代替,相比铜包钢接地导体,电镀铜的钢接地体具有很好的防腐性能,但其加工工艺要求很高,英国BS7430和美国的Ul467尺度划定电镀铜接地导体的铜镀层要求至少为0.25毫米。现在海内只有为数未几的几家公司能到达这一要求,如河南凯威电气公司,美国的艾力高公司等。

  电镀铜接地极是用特别的电镀技能将99.9%的纯铜均用笼罩到低碳钢芯上,使铜与钢完全分子联合。它具有铜层厚,粘合度好,不剥离等特点。它的长处是抗拉强度大,耐腐化性强,有稳固的低电阻及精良的可塑性,既有铜等同的性能又兼有钢材特性。

  电镀铜接地极深埋地下后无论是天然腐化或是电化学反响都有极强的掩护性。接地棒与接地线毗连接纳热熔焊接,使接地装置完全处在铜的掩护之下,成为真正的免维护接地装置。

  我国广泛利用的接地质料有镀锌钢、纯铜、铜覆钢等,此中镀锌钢利用范畴到达90%以上。这是由于我国铜资源不富厚和相沿前苏联技能体系造成的,而泰西等西方国度则广泛利用铜质接地网或铜覆钢接地网。随着技能进步及对电网服役可靠性要求进步,我国现在一些重点或大型项目也渐渐开始接纳铜质或铜覆钢接地质料铺设接地网。铜质或铜覆钢接地质料的毗连广泛接纳的方法是放热焊(即热剂焊,在电力行业内相沿直译为放热焊)。放热焊是通过引燃剂(或电火花)引燃焊剂,焊剂产生氧化还原反响放出大量热量并同时还原出添补金属的焊接方法,添补金属终极在模腔里冷却形成讨论,属于自伸张高温合成技能的一种。放热焊焊接速率快、操纵轻便、设置装备部署简朴,是田野施工高效、轻便的毗连方法。电气毗连用放热焊技能在海内体系研究较少,现在高端产物均为引进外洋品牌,
  五、质料的综合比力

  现在,铜的代价约为钢材的10倍,铜和钢接地网各有优缺点,钢的热稳固性比铜好,且更经济,一样通常利用寿命为10~15年,但要思量后期维护和地网的运行宁静。铜的导电和抗腐化性比钢强,接纳铜接地时接地导体不消思量腐化,因此,接地导体只要满意热稳固性要求就可以,别的,接纳铜接地网无后期维护用度,但是造价较高。

  从性能上阐发,铜材的导电率约为钢材的8倍,因此,铜截面可选得比钢材小,铜材的抗腐化性能优于钢材,在划一条件下,其利用寿命比钢材长,从久远长处看接纳铜导体淘汰了由于接地质料腐化引起的接地电阻升高,调换接地质料等倒霉因素和用度最加,年均匀用度低,但是代价高和热稳固性差。现在海内广泛接纳的接地网质料是铜和钢两种,而外洋大部门接纳铜及电镀铜的钢导体,尤其是镀铜钢棒因其综合性能能好而被广泛用于接地质料。

    从经济技能比力,我们出铜包钢接地棒是最佳的防雷接地质料。镀铜棒在地网设置装备部署中现已被广泛利用,他们的综合特性也决定了海内越来越多的地网设置装备部署中受到接待。

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