QC小组 配电网镀铜钢接地的应用分析
镀铜钢接地系统在同里换流站工程中的应用
２ 铜层均匀 ， ） 含铜纯度高， 钢芯强度高。 ３耐 腐蚀 性强 ， ） 不会 脱节 、 翘皮 、 裂 。 开
一
１提供一个尽可能低的低 电阻对地路径（ ） 接
地 电阻 ）接 地 电阻 越 低 ， 电流 ， 涌 和故 障 电 ， 雷 浪
１ ４－ ５
为提高工程可靠性 ，降低地 网内的电位差 ， 同里换流站工程 的水平接地材料选用镀铜钢绞
线 。接 地材 料 的选 择 如下 ：
水平接地网：Ｊ １５ Ｔ一 ８镀铜钢绞线 ，０ ４ ％导电率 垂直接地体 ： 镀铜钢棒 ，＝ ． 直径１． ｍ Ｌ ２ ｍ， ４ ４ｍ ２
水 平 接地 体 、 直接 地体 和 接 地 引下 线 之 间 垂 相互 连接 采用放 热焊 接方 式进 行连接 。
稳定运行 、保证设备和人员安全 的根本保障 ， 接 地 系 统 长 期 安 全 可 靠运 行 的关 键 在 于 选 择 品 质
好 的接地 材料 和可 靠 的连接 。
的情况下 ， 能申请到电镀厂执照非常难。 目前 国际上 最认 可 的制 造 方法 ， 有 国际 上 并 权威 的Ｕ ４ ７ 准保 证质量 。 须大 于０２ ｍ 以 Ｌ ６标 必 ． ｍ， ５
连铸成本非常高 ， 一般用于接地的镀铜钢产品都 不采 用这 种工 艺 。
１１镀 铜钢接 地产 品 ．
将 高 纯度 电解 铜 通过 电解 原 理 ， 使其 完 全 附 着 在 钢芯 上 ， 在铜 钢 结合 面形 成 合金 化 分 子级 结 构 ， 金 属 界 面 完 全 结合 ， 而 实 现 铜 与 钢 之 间 双 从 可延 性冶 金连 接 ， 并形成 整体 。
优点 ：
且易形成原电池效应 ， 从而增加腐蚀速度 。 ５钢 芯较软 ， 深时 易弯 曲 。 ） 打
镀铜钢绞线接地装置在输电线路中的应用
镀铜钢绞线接地装置在输电线路中的应用作者：陈兰来源：《华中电力》2013年第10期摘要在输电线路接地装置中，目前的大多数采用的是镀锌钢引下线，接地体采用圆钢或角铁，其施工和维护均存在一些问题的困扰。
本文介绍了镀铜钢绞线在输电线路中作为接地装置的各项性能和技术指标，与常规接地装置进行了对比，结合输电线路施工、运行、维护情况，对其安全性、经济效益进行了探讨。
关键词镀铜钢绞线接地装置超高压输电线路放热焊接0 引言杆塔接地装置对防雷保护和系统的安全运行起着重要的作用，随着电力系统的发展，大型电站、超高压输变电线路不断涌现，防雷接地优良与否，在设备安全运行中扮演着极其重要的角色。
根据广东电网2012年统计110kV及以上输电线路因雷击跳闸占整个电网跳闸总数的75%，而由于因接地网破损而造成跳闸的占较大比例。
目前输电线路接地装置多采用镀锌圆钢或角钢，钢材作为接地材料的缺陷十分明显。
而镀铜材质的接地体，其防腐蚀性能、导电性能、接地效果等具有多方面的优势。
1 镀铜钢绞线的制造原理和性能参数1.1 镀铜钢绞线的制造原理镀铜钢绞线是以优质低碳钢材为芯，经镀铜加工而成的新型复合材料。
将电解铜加热至1200℃时铜结合面形成合金化过镀层，双金属界面完全牢固结合，从而实现铜与钢之间可延性冶金熔接，成为单一复合体，可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。
1.2镀铜钢绞线的性能由于外层镀铜，因此镀铜钢接地的防腐性优于普通圆钢接地，其导电性能在同样热稳定性的条件下，镀铜钢接地所需截面只为钢导体的1/2.5。
1.3 镀铜钢绞线的参数表1 镀铜钢绞线参数（部分）2 镀锌钢绞线与常规接地的对比分析2.1 技术性能对比分析2.1.1 导电性能铜的导电率是钢的8倍以上，镀铜钢体表层为无氧铜，导电性能好，内层为优质碳素钢，在高频时镀铜钢绞线接地导电性能远优于钢材，电阻也远低于钢材、镀锌钢材等常规材料。
2.1.2 耐腐蚀性能接地体的腐蚀形式主要有化学腐蚀和电化学腐蚀，在多数情况下，这种腐蚀同时存在。
镀铜钢棒作为接地材料有哪些优势
防雷接地棒，又名接地极，接地网，是以提高接地导体内部导电性能，降低接地导体外部土壤电阻率为理论依据所设计生产的。
传统的接地材料是用的镀锌钢。
这种材料在实际使用过程中会有一些问题。
而镀铜钢棒作为一种新型接地材料，它相比传统的接地材料更好用，更方便，下面就是它所具备的优势。
1、耐腐蚀性接地体的耐腐蚀性直接决定变电站地网的使用年限。
接地体的腐蚀主要有面腐蚀和点腐蚀两种表现形式，面腐蚀是指均匀腐蚀，这种腐蚀的跟接地体的材质和土壤腐蚀性能相关，速度比较稳定；点腐蚀主要存在于接头等容易产生电化学腐蚀的部位，点腐蚀的速度是均匀腐蚀速度的4倍～60倍，是威胁接地网安全的主要腐蚀形式。
铜接地体在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10～1/50，铜材被腐蚀后的产物为碱式碳酸铜，会紧紧吸附于铜材表面，阻断腐蚀的进一步进行，还可以保护铜材不会产生点腐蚀。
镀层合理时，镀铜钢的耐腐蚀性和铜材相当。
铜或镀铜钢接接地可以稳定运行达50年之久。
2、、导电率接地材料的导电率直接影响变电站地网的工频电阻和冲击电阻。
按照国际退火铜标准（IACS）规定的导电率，标准铜的导电率为100%，标准钢仅为10.8%，铜的导电率约是钢的10倍。
镀铜钢材料根据镀层厚度不同，导电率约为20%～40%，远好于钢质接地材料。
在高频雷电流冲击时，由于导体的集肤效应更加明显，镀铜钢接地材料的高频导电特性比钢接地材料优势进一步扩大。
3、热稳定性接地材料的截面积主要取决于它的热稳定性。
表征材料热稳定性特征的材料的热稳定系数C。
铜材的热稳定系数为210，钢材为70，而镀铜钢棒约176。
相同短路条件下，钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，是镀铜钢棒的2.5倍。
4、施工难易度变电站接地设计中，钢接接地一般采用镀锌扁钢作为水平地网材料，镀锌角钢作为垂直地网材料。
镀锌扁钢受镀槽长度限制，每根长度一般不超过6m，变电站的水平地网长度通常在100m～300m左右，整个地网敷设时就会产生大量的搭接接头。
输电线路接地采用镀铜钢接地棒深垂直接地装置的理...
平安威马克祝你生活愉快
输电线路接地装置的稳定性和可靠性，以及地网建设中占地开挖面积大一直是目前存在的主要问题。
在土壤电阻率较高的地区建设和改造地网，传统的接地网布置形式因受材质限制设计都是采用放射形布置，每条射线长达80 米至数百米。
这样显然有三大缺陷，一是占地面积大，开挖土方多，破坏植被和生态环境，征地和青苗赔偿成本高；二是由于接地体过长，看似工频接地电阻值低了，但冲击电阻变大。
所以，很多接地电阻值较低的输电线路仍然出现跳闸问题。
三是虽然近几年来一些单位采用接地模块，但是接地模块会随着季节变化和地壳运动以及大电流经过后开裂粉碎，接触电阻变大，电阻值反弹，地网不稳定，且这种地网主干材质和连接工艺没有发生变化，使用寿命短。
随着新型的铜镀钢复合金属材质接地棒作为地网敷设材料，采用深垂直接地装置为主的
布置形式变为现实，以垂直接地网为主的布置形式大大减少了占地和开挖面积，降低了日益增长的人工费用和青苗赔偿成本，保持了生态环境和植被，实现了“生态接地、环保接地”
的理念。
采用铜覆钢接地体加放热焊接，也改变了传统的接地体材质和连接技术，它高导电性和
抗腐蚀能力，可使输电线路接地网的寿命从原来的3-5 年提高到30 年以上，提高了地网使用寿命和稳定性，大大降低因地网电阻高造成的雷击跳闸率，保证了电网安全稳定运行。
镀铜接地棒在接地系统中的应用
针对沿海地区的输电线路容易发生腐蚀问题，诸多学者提出一种采用镀铜材料为基础装置的防腐蚀方法。
现阶段我国已经把铜材料应用于生产实践中，实践证明铜材料与传统材料在输电线路防雷接地中的各项指标存在显著差异，研究发现铜材料是最佳的电阻材料，能够有效减少由于雷击而产生的电路故障问题。
笔者将根据相关工作经验，分析铜材料在输电线路防雷接地中的应用效果，为电力系统的安全运作提供可靠的保证。
从现阶段的发展来看，经济的发展离不开电力系统的支持，随着电网规模的不断扩大，输电线路运行的里程也逐渐拉长，供电范围也逐渐变广，输电容量持续增加。
由于我国各个地质之间的地质条件不一，气候环境相差极大，而沿海地区盐碱成分较多，导致线路受腐蚀严重，尤其是接地网连接部分，特别是遇到雷电时，防雷接地对输电线路的安全稳定有着极其重要的作用。
接地网设计中，为了达到电阻运行要求，对接地材料导电要求越来越高。
若不及时对接地网材料进行升级处理，造成的雷击事故将越来越多，对电网的安全运行造成很大负面影响。
良好的接地网电阻应该维持在最小，只有接地的电阻越小，雷击电流才能够安全通过接地网流入大地中。
以GB562255-2012标准为例，对接地电阻有相应的要求，将供电公司运行的接地网项目传统角钢（热镀锌钢接地棒）与GALMAR镀铜接地棒进行比较不难发现，GALMAR镀铜接地棒的抗腐蚀性能、硬度与钢层厚度等均强于热镀锌钢接地棒，GALMAR 镀铜接地棒的使用成本也更低。
简而言之，GALMAR镀铜接地棒更能够更满足客户的需求，经济价值更高。
相关研究资料显示，我国接地网普遍存在腐蚀问题，接地网的电阻随着时间的延长而增大，接地电阻一旦变大就不能够满足其基本运行需求。
以某检修公司的600kV输电线路为例不难发现传统镀锌接地网的接地电阻导电率平均为9.21%，当输电线路受到雷电冲击时，有高频电流通过接地棒，而此时的传统镀锌接棒会因为电阻过高而出现线路跳闸问题。
雷击所造成的短路问题发生时，由于冲击电流所带来的电弧作用点很小，因此温度很难升高，普遍高达420°以上，超过了传统镀锌接地网所允许的最高温度。
输电线路中镀铜钢接地
探析输电线路中镀铜钢接地摘要：本文作者结合工作经验，介绍镀铜钢接地性能、技术特点，并将其与常规接地进行对比，探讨其安全、经济效益。
关键词：镀铜钢接地；性能0 引言目前，国内输电线路的接地体，水平多采用镀锌圆钢或扁钢，垂直采用钢管或角钢。
钢材作为接地材料的缺陷是十分明显的，各类防腐措施对钢材只能起到有限的延缓腐蚀作用，并不能保证完全防腐。
而作为钢接地替代品的镀铜接地具有多方面的优势。
1 镀铜钢接地的制造原理和性能1．1 镀铜钢接地制造原理镀铜钢接地体钢外表面前期先镀镍，以增强铜分子的电镀紧密性；然后采用先进的电镀工艺镀上铜层。
以确保钢芯表面铜层厚度均匀(需达到国际ul467规定)。
电镀后的铜与钢要求为分子渗透，达到结合紧密，随意弯折刮擦铜层不剥落的效果。
1．2 镀铜钢接地的性能由于外层镀铜，因此镀铜钢接地的防腐性将大大优于普通镀锌钢接地，其导电性能也非常优，在同样热稳定性的要求下，镀铜钢接地所需截面只为钢导体的1／2．5。
2 施工进程镀铜钢接地目前广泛采用放热焊接方式。
放热焊接的施工过程为：首先清理导线和模具，并用喷灯加热模具以去除水分，随后把导线放人模具内，扣紧夹具以固定模具；其次把杯状焊药放入模具内，同时将电子控制器终端夹在点火条上，盖上盖子按下电子控制器，5秒后点火；最后打开模具并移去钢杯，即可见焊接好的接头。
3 镀铜钢接地与传统接地的对比分析3．1 技术性能对比分析3．1．1 导电性能如果设铜的导电率为100%，标准1020钢的导电率仅为l0．8%，那么铜的导电率是钢的10倍左右。
尤其在集肤效应下，高频时镀铜钢接地导电性能远优于钢材。
3．1．2 热稳定性铜的熔点为l083℃，短路时最高允许温度为450℃；而钢的熔点为l510℃，短路时最高允许温度为400℃。
因此，接地体截面相同时，铜材热稳定性较好。
同等热稳定性能时，钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，为30%镀铜钢绞线的2．5倍，为40%镀铜钢绞线的2．8倍。
镀铜钢绞线的特性及应用
镀铜钢绞线的特性及应用
镀铜钢绞线具有象铜一样的防腐功能。
高纯度电解铜通过电解原理，使其完全附着在钢芯上，在镀铜钢结合面形成合金化分子级结构，在安装时可有效防止翘皮，开裂，脱落等现象。
由于镀铜钢绞线的强度和耐受性能比铜强，所以在实际应用中，镀铜钢绞线的寿命比铜绞线更长，同时镀铜钢绞线价格比纯铜绞线低，而耐腐蚀能力强于热镀锌钢，防盗能力强，所以镀铜钢绞线是水平地网的理想材料。
镀铜钢绞线是将镀铜钢单线按规格要求绞合而成，该产品既有钢的强度和韧性，又有铜的良好导电性能和耐腐蚀性能。
镀铜钢绞线被广泛应用于电力10kV-750kV输配电线路杆塔、城市箱变、杆变、环网柜以及变电站接地；风力、电力、核动力及太阳能发电厂和升压站接地；石化系统的油库、加油站接地；电气化铁路、地铁轻轨接地；通信基站、信息机房、控制柜和通信大厦接地；工厂、道路交通、大楼和其他建筑物防雷接地；路灯、交通信号灯接地；高压变电站电缆沟灯接地引下线以及水平接地导体。
镀铜钢绞线可节省大量的材料和安装时间。
镀铜钢绞线的强度和柔韧性意味着可采用更小，更轻和更便宜的线缆（而且更容易携带）。
而且镀铜钢绞线无须牺牲其灵活性就能达到良好的机械强度。
钢芯是采用退火后的低碳钢制成，所以镀铜钢与铜之间在柔韧性方面没有差别。
探析输电线路中镀铜钢接地
探析输电线路中镀铜钢接地摘要：本文作者结合工作经验，介绍镀铜钢接地性能、技术特点，并将其与常规接地进行对比，探讨其安全、经济效益。
关键词：镀铜钢接地；性能0 引言目前，国内输电线路的接地体，水平多采用镀锌圆钢或扁钢，垂直采用钢管或角钢。
钢材作为接地材料的缺陷是十分明显的，各类防腐措施对钢材只能起到有限的延缓腐蚀作用，并不能保证完全防腐。
而作为钢接地替代品的镀铜接地具有多方面的优势。
1 镀铜钢接地的制造原理和性能1．1 镀铜钢接地制造原理镀铜钢接地体钢外表面前期先镀镍，以增强铜分子的电镀紧密性；然后采用先进的电镀工艺镀上铜层。
以确保钢芯表面铜层厚度均匀(需达到国际UL467规定)。
电镀后的铜与钢要求为分子渗透，达到结合紧密，随意弯折刮擦铜层不剥落的效果。
1．2 镀铜钢接地的性能由于外层镀铜，因此镀铜钢接地的防腐性将大大优于普通镀锌钢接地，其导电性能也非常优，在同样热稳定性的要求下，镀铜钢接地所需截面只为钢导体的1／2．5。
2 施工进程镀铜钢接地目前广泛采用放热焊接方式。
放热焊接的施工过程为：首先清理导线和模具，并用喷灯加热模具以去除水分，随后把导线放人模具内，扣紧夹具以固定模具；其次把杯状焊药放入模具内，同时将电子控制器终端夹在点火条上，盖上盖子按下电子控制器，5秒后点火；最后打开模具并移去钢杯，即可见焊接好的接头。
3 镀铜钢接地与传统接地的对比分析3．1 技术性能对比分析3．1．1 导电性能如果设铜的导电率为100%，标准1020钢的导电率仅为l0．8%，那么铜的导电率是钢的10倍左右。
尤其在集肤效应下，高频时镀铜钢接地导电性能远优于钢材。
3．1．2 热稳定性铜的熔点为l083℃，短路时最高允许温度为450℃；而钢的熔点为l510℃，短路时最高允许温度为400℃。
因此，接地体截面相同时，铜材热稳定性较好。
同等热稳定性能时，钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，为30%镀铜钢绞线的2．5倍，为40%镀铜钢绞线的2．8倍。
铜接地网与钢接地网在电力系统中的应用分析
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交流 与探讨
ＧＵＡＮＧ ＸＩＤＩ ＡＮ ＹＥ
店 景 弩
表 １
序 号 １ ２ ３ 变 电站 名称 挡 村 ２ ０ Ｖ变 ２ｋ 侯 寨 ２ ０ Ｖ变 ２ｋ 北 门 １ ０ Ｖ变 １ｋ 主 要接 地 材 料 扁 钢 ４ ×４ ０ 扁 钢 ４ Ｘ４ ０ 扁钢 ４ Ｘ４ ０ 运 行年 数 及地 网腐 蚀程 度
材更适合在接地装置中使用 呢？
２ 铜 接 地 网 与 钢 接 地 网 的 综 合 比 较 分
析
２ １ 导 电 效 果 ．
通过实践我们发现 ，使用钢或镀锌钢 接地网 ，运行 ５ １ －０ 年 后 ，均有 不同程度 的腐蚀 ，有 些腐蚀情 况甚至 非常严重 ． 已完全 失去其接地 作用 ，需要 大规模 改造 。桂林 电 网 ２ ０ ０５
成 ，对 内部 的铜起 到了 良好的保护作用 。而钢材是 由于电化 学腐蚀逐层 被腐 蚀的 ，目前较为常见 的防腐措施 是采用镀锌 钢材 ，锌 的腐蚀率较 钢铁略小 。钢铁上 的镀锌层具 有一定的 防腐能力 ，但其 耐腐蚀性没有理论预期 的好 ，因为镀锌层在 实 际施工时 容易被局部破坏 ，还有镀锌工艺好坏 问题 。另外 镀 锌层 还会 降低材料导 电性和泻流速度 ，由于趋 肤效应对高 频故障 电流就尤其明显。
１ ７年 ，部分 使 用 由８圆钢 接 地 线 腐 蚀严 重 需加 焊 。
，
于钢接地 网 ，尤其在耐腐蚀性 、
使用 寿命 方 面 。那 么 ，为 什 么 铜接 地 网无法 得 到普 及呢 ？从
表 ２也 可 以看 出 ，单 纯 比较材 料价格 ，铜材 要远远高于钢 材 ， 所 以，很多人 （ 包括设计人员 ） 都存 在这 么一 个误 区 ：铜 接地
镀铜钢棒与接地模块性能的比较
镀铜钢接地棒与接地模块的性能比较在电力、通信系统中，接地作为一项对操作人员和设备的重要保护措施，越来越被人们所重视，而往往衡量一个接地系统的好坏主要取决于其接地电阻大小、使用寿命长短等性能。
针对于此，各种接地的相关产品也相应被研发出来：目前我们就国际上普遍采用的镀铜钢接地棒方法和国内出现过的接地模块方法，做一个比较。
下面就镀铜钢接地棒和接地模块这两种产品的各方面性能进行分析比较：一、结构1、镀铜钢接地棒是利用电镀的原理，在高强度钢芯上，先镀上一层镍，再在镍上镀上一层铜。
这样工艺保证了其铜层与钢芯之间有一个良好的分子结合，从而保证导电性能和其高强度。
2、接地模块（见右图）是一种非金属材料（主要是石墨）为主的接地体，其模块内置有金属极芯（主要是采用镀锌钢）用来与其它接地极连接；接地模块主要是采用烧制的方法将石墨与里面的钢芯紧密的结合起来，它们结合的紧密性完全取决于工艺；并且由于石墨能吸潮，这会导致里面的钢芯容易被腐蚀掉，而锈是不导电的，这样就使钢芯与石墨体绝缘，从而失去了导电的效果。
二、寿命1、镀铜钢接地棒表层的铜层大于0.254mm，这是符合国际上规定的，并通过了相关认证的。
通过了大量的实验，保证正常的使用寿命大于40年。
2、接地模块没有相关的标准可言。
石墨是一种非金属物质，但石墨比较脆容易断裂。
另外由于接地模块的内芯是钢，而钢是很容易被腐蚀掉的，所以接地模块的使用寿命一般不超过钢的寿命，为5-10年。
三、降阻原理1、镀铜钢棒做为垂直接地极，可以通过连接器加到需要的长度来降低接地电阻。
根据T621中关于垂直接地极的计算公式（这也是很多国际标准及国际公认的计算公式）：R =p2πlln8ld- 1其中：l 为垂直接地极的长度；d 为垂直接地极的直径。
从公式可以看出，接地电阻与长度有很大的关系，长度增加一倍接地电阻大约降低40%。
2、目前在国际上，没有一个公认的接地模块应用计算公式。
但国内各接地模块生产商有着各种计算公式，这些计算公式均申称是根据其实际经验，但大多缺乏足够的理论和实际应用依据。
镀铜钢绞接地线在输电线路铁塔接地中的应用
镀铜钢绞接地线在输电线路铁塔接地中的应用摘要：在传统输电线路接地装置中，大多数是采用镀锌圆钢或镀锌扁钢引下线，接地体采用镀锌圆钢、镀锌角铁及镀锌钢绞线。
本文主要介绍镀铜钢绞线在作为接地装置，与常规接地装置进行比较，结合输电项目施工、运行、维护情况，对其安全性、经济性进行探讨。
关键词：输电线路；铁塔接地；镀铜钢绞线随着我国社会经济的高速发展，电力作为最重要的社会资源也得到了飞速发展。
随着电力系统的发展，大型变电站、高压输电线路建设项目源源不断，防雷接地优良与否关系到电网的安全运行。
根据电网公司内部统计110kV及以上输电线路因雷击跳闸占整个电网跳闸总数的75%，而因接地网问题导致线路跳闸的比例较大。
目前输电线路铁塔接地装置中，大多数是采用镀锌圆钢或镀锌扁钢引下线，接地体采用镀锌圆钢、镀锌角铁及镀锌钢绞线，镀锌钢材作为铁塔接地材料的缺陷十分明显。
而作为镀铜材质的镀铜钢绞接地线，其防腐性能、导线性能、接地效果等方面与以往接地体及接地线存在哪些区别、有哪些优势，本文对上述问题进行分析。
1 镀铜钢绞线的制造原理和性能1.1镀铜钢绞线的制造原理镀铜钢绞线是以优质低碳钢材为芯，经过镀铜加工而成的新型材料。
将电解铜加热至1200℃时铜结合面形成合计化过渡层，双金属界面完全牢固结合，从而实现铜与钢之间可延性冶金熔接，形成单一复合体，可以像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、俏皮、开裂现象。
本产品是将钢材插入铜管中，利用直拉机拉丝模的束紧力将铜管束紧在钢材外表面。
1.2镀铜钢绞线的性能由于外层镀铜，因此镀铜刚接地的防腐性能优于镀锌钢材，其导电性能在同样稳定性的条件下，镀铜刚接地所需要截面只为钢导体的40%。
2镀铜钢绞线的作为接地线的优势镀铜钢绞接地线作为输电线路铁塔接地线是因为它有着以下几点技术优势：（1）先进制造工艺：采用先进电镀法，弯曲180°也不会出现脱节、俏皮及开裂现象。
（2）优良抗腐蚀特性：表面铜层较厚，平均厚度大于0.25Lmm。
镀铜钢接地在厦门地区110kV架空线路中的应用
镀铜钢接地在厦门地区110kV架空线路中的应用【摘要】本文论述目前厦门110kV架空输电线路中广泛采用镀锌钢材接地的现状，以及采用镀锌钢接地所带来的主要问题。
本文依托厦门区110kV天竺变进线工程，详细论述厦门地区采用镀铜钢为接地材料以及接地设计方案的优化。
【关键词】镀铜钢接地；厦门地区应用0.引言厦门为沿海城市，气候温暖潮湿，盐雾污染腐蚀较大，电气工程接地装置腐蚀较为严重，厦门地区现有输电线路杆塔2304基，其中铁塔1819基，钢管杆428基，水泥杆57基，接地形式主要采用以镀锌钢为主的水平接地体与角钢为主的垂直接地体相结合的型式。
传统用的热镀锌钢腐蚀性差、寿命低，一般运行3-5年就需要开挖检修，在腐蚀性地区甚至3-5年就因腐蚀严重而全面更换。
通过比较分析，镀铜钢作为接地材料，能够提高接地装置耐腐蚀性，提高接地装置的全寿命周期，并能减小接地电阻，提高线路耐雷水平。
1.传统接地装置存在问题目前，厦门地区杆塔接地装置主要存在以下问题：镀锌角钢比较容易腐蚀，定期维修，增大维护成本。
厦门为沿海城市，气候温暖潮湿，盐雾污染较大，据统计，厦门输电线路杆塔接地引下线运行5年左右，地表位置处的钢筋就会锈断，入地部份的钢筋运行8年左右锈蚀程度也达70%，均须适时安排整体性更换大修。
对一些杆塔进行测量时，接地电阻竟然无穷大，也就是说接地系统被完全腐烂中断，远远少于设计的30年寿命。
经测算，厦门局2009年在接地装置方面投入的维护成本如下：（1）接地电阻测量：投入450工作日，90台班。
（2）接地装置开挖检查：投入50工作日，10台班。
（3）修复50基损坏的接地装置，发生费用约10万元。
（4）60基杆塔接地装置周期更换大修，发生费用约48万元。
由于镀锌钢接地材料的种种缺点，以及近年接地网事故的不断增多，因此厦门地区工需要选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐蚀强的接地材料以及选择土地使用面积小的接地装置方案。
2.镀铜钢接地材料接地体材料的选择2.1导电性能在20度的温度下，铜的电阻率是17.24×10-6（欧·mm），钢的电阻率为138x10-6（欧·mm）。
镀铜接地装置施工技术在±800kV直流输电线路工程中的应用
0 引言
笔者在糯扎渡送电广东±800 kV直流输电线路工程18标 段施工过程中参与了新工艺镀铜接地线的施工。 接地装置作 为隐蔽工程容易被人忽视，往往只注意最后的接地电阻的测 量结果，但线路在投运一段时间后，由于腐蚀作用，焊接接 头、接地线都会生锈，焊接接头因沉降土施压后经常会开断 等。 常规的接地线施工时不易控制，这也是工程建设中的难点 之一，由广东省电力设计研究院设计的新工艺镀铜接地施工 很好地解决了这个问题。 本文将介绍镀铜接地装置施工技术 在±800 kV直流输电线路工程中的应用。
Hale Waihona Puke 收 稿 日 期 ：2016-01-15 作 者 简 介 ：苏伟锋（1979—），男，广东潮州人，工程师，长期从 事输电线路施工技术工作。
统的发展。
［参考文献］ [1] 扶小飞.基于ATT7022B的多功能电子式电能表的研究与设计
[D].长沙：湖南大学，2009. [2] 丛培建.三相电子式多功能电能表的研究[D].天津：天津大
1 施工流程
. All材R料i准g备ht：焊s接R粉e和s点er燃v粉e（d图.1）、一字型和T接型焊接磨
具（图2）、点火器。
图3 对焊接磨具进行加热
图4 接触面状态示意图 （3）接地线在焊接磨具里对接后，必须固定好磨具（图5）， 不然焊接粉烧后会从缝隙流出，造成焊接失败。
图1 焊接粉（上）、点燃粉（下）
2 材料应用效益与性能
糯扎渡电站送电广东±800 kV直流输电工程18标段，共
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QC小组 配电网镀铜钢接地的应用分析
1.1 开挖接地基础工程量大 传统接地装置采用角钢作为接地体，2 m长的角钢电
阻为50Ω左右，根据国家标准需将6根角钢垂直埋入地下, 再用30 m圆钢连接才能满足接地电阻和雷击电流释放要 求。所以，安装接地装置时需开挖一条宽约0.6 m、深0.8 m、长30 m的深坑。
比较项目 传统角钢接地系统 镀铜钢棒垂直接地系统 镀锌圆钢垂直接地系统
工程费用 材料费低，施工费
适中
低
高，占地面积大
接地材料 钢材(镀锌圆钢和普 镀铜钢
通圆钢)
镀锌圆钢
导电性能 导电性良好
导电性好,是钢材的8倍 导电性良好
热稳定性 防腐性能 接地效果
使用年限
热稳定系数70
热稳定系数146
热稳定系数70
4
7.3
避雷器
杜山头941线学炉联络线
3
5.8
10#杆安装真空开关
安装耗 时/h 0.75
0.3
芝英914线南路支线19# 4
杆安装真空开关
7.8
0.6
古山245线39#杆安装分 3
段真空开关 唐东239线13#杆安装分
3 段真空开关
3.4
0.45
4.9
0.4
3.3.2 经济效益
传统接地需要6根1.5 m长角钢依次连接起来打入地
钢接地棒成本仅为传统接地的67%，重要的是可以节省政
策处理费用。
3.3.3 社会效益
通过镀铜钢接地体的应用，避免了城区道路开挖，每 处节约土地使用面积近18 m2，减少供电企业与群众之间
土地政策处理协调的矛盾，既节约费用又提高安装效率。
参考文献
[1] 刘连睿. 变电站接地装置防腐措施研究[J]. 华北电力技术, 2000(7).
镀铜钢免开挖垂直接地网技术应用探讨
镀铜钢免开挖垂直接地网技术应用探讨摘要：镀铜钢接地棒的接地方式不仅技术上性能优异，还具有可以避免开挖，减少青赔、免维护等优点，而且具有良好的经济效益，可以在变电站、配电站、箱变、架空变压器、杆塔等广泛推广应用。
关键词：镀铜钢免开挖垂直接地网技术应用Abstract: Copper steel grounding great grounding method not only technical performance is excellent, but also has can avoid excavation, reduce the loss, free maintenance and other advantages, and has the good economic efficiency, can be in substation, power station, box with change, overhead transformer, tower, etc widely application.Key Words: copper steel, vertical excavation technology, application1.项目背景和项目详细内容1.1项目背景在雷雨季节，往往一次雷击会导致多处雷击跳闸和线路故障。
造成雷击跳闸事故的原因很多，包括线路的或设备耐雷水平不够等。
但国内外诸多实践证明，造成线路雷击跳闸的主要原因是接地系统不良即接地电阻达不到规定要求，造成雷电不能及时泻放，包括接地导体没有按图纸铺设，接地体埋深不够，接头生锈导致接地电阻增大，接地体腐蚀严重等间题。
目前，在国际上减少雷击跳闸事故一般有两种方法，一种是采取堵的方法，如安装避雷线，避雷器和必要的浪涌保护装置等。
另一种更为经济有效，更易于实施的方法是疏导，也就是降低输配电设备以及杆塔接地装置的接地电阻，将雷电流快速地消散到大地，并避免地电位的升高对通信，控制线路的反击。
镀铜钢材料在电力工程接地中应用研究
镀铜钢材料在电力工程接地中应用研究尤国伟【摘要】近年来,镀铜钢材料在电力输变电接地工程中逐渐得以普及应用文中分析了镀铜钢材料在防腐、焊接等方面的优越性能,提出了其在输电杆塔工程、电缆沟及电缆隧道工程、变电站工程设计参数,并以实际工程为例阐述镀铜钢接地装置的应用.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4页(P67-70)【关键词】镀铜钢;接地;焊接;防腐【作者】尤国伟【作者单位】国网南京供电公司,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TM862接地装置在输变电工程投资中所占的比例虽然很小，但它所引发的事故却极其惊人，能很快摧毁电网中的二次设备，像直流、保护、通信等设备，甚至发展成严重的系统事故。
我国传统接地体均采用钢材质。
在建国初期，由于国外的封锁以及本身铜储量的不足，为节约有色金属，并参照前苏联的标准，在20世纪五六十年代提出“以钢代铜，以铝代铜”，至此开始选用钢材作为主要的接地材料，并沿用至今。
随着时间的推移，钢接地网的缺点也日益显现，钢接地网耐腐蚀性能差、维护成本高、易导致接地网事故。
所以越来越多的地区开始采用镀铜材料作为接地体的首选。
镀铜材作为接地材料已有超过100年的历史。
本文在分析镀铜钢接地材料作为电力工程接地装置主要材料优点的基础上，提出了镀铜钢接地材料在输电杆塔接地工程、电缆沟及电缆隧道工程、变电站工程设计注意事项及相应参数，并以宁溧高科220 kV殷溧线、科溧线杆线迁移工程为例阐述镀铜圆钢接地装置的应用。
1.1 性能比较1.1.1 导电性能铜和钢在20℃时的电阻率分别是17.24×10-6Ω·mm和138×10-6Ω·mm。
若以铜的导电率为100%，标准1020钢的导电率仅为10.8%，因此铜的导电率是钢的10倍左右；而镀铜圆钢导电率为25%，较钢接地体好。
1.1.2 热稳定性铜短路时最高允许温度为450℃，而钢短路时最高允许温度为400℃。
镀铜接地网与钢及铜接地网的综合经济比较分析
镀铜接地网与钢及铜接地网的综合经济比较分析在电力系统中，接地网是保障系统正常运行和安全的重要组成部分。
接地网的作用主要是提供电气设备安全接地的保护。
而钢接地网、铜接地网和镀铜接地网是三种常见的接地网材料。
这篇文章将重点讨论这三种接地网材料的综合经济比较分析。
钢接地网钢接地网是电气设备的典型接地保护设施，其中钢管是其主要材料。
钢接地网具有较高的强度和刚性，也很容易安装和维护。
钢接地网的使用寿命长，耐久性好，而且成本相对较低。
钢接地网的主要缺点是保护效果相对较弱。
钢管可以锈蚀和腐蚀，这会影响其性能。
此外，钢接地网的地阻较大，存在感应电流和谐振问题，其电气性能非常稳定。
钢接地的经济性比较优，适合于大规模工程和高压系统的需求。
对于部分规模较小的设备，钢接地网成本较高。
铜接地网铜接地网是一种具有较好导电性能和高电气安全性能的接地网材料。
铜接地网的优点是对设备有增强保护效果，能够经受住高温和强腐蚀性环境的侵蚀。
铜接地网的主要缺点是使用寿命相对较短，而且成本相对较高。
另外，铜有较高的维护费用，其维护难度比钢接地网高，需要经常清洗和保养。
铜接地网的电气性能稳定，其使用寿命较短，但是相对于其他接地网材料，铜接地网的导电性能更好，能够提供更好的保护。
镀铜接地网镀铜接地网的主要组成部分是钢芯和铜涂层。
该接地网的优点是具有较好的耐腐蚀性，使用寿命长，不易生锈。
同时，镀铜接地网使用范围广，可以应用于各种电气设备保护。
镀铜接地网在成本上比铜接地网低，但比钢接地网高。
此外，由于外表面被镀铜，在外表颜色方面与其他接地网材料有明显的区别。
镀铜接地网的电气性能也稳定，相比于钢接地网，在阻抗上有更优秀的表现。
综合经济比较分析从综合经济性上考虑，我们可以将各种接地网的性能进行比较分析。
，钢接地网的成本最低，适合于规模较大的工程和高压系统的需求。
铜接地网具有优异的导电性能和保护效果，但其成本较高，适合需求较高的设备使用。
镀铜接地网的使用范围广，不易生锈，且维护难度较小，但是相对于其他接地网材料走高了一些成本。
新型镀铜接地棒的运用
防雷接地，是最近几十年新型的产业，随着国家的发展，人民的安定和社会的安定都是首要的，那么诸多行业的发展就急需防雷接地产品，来降低企业和社会服务结构的危险性，保障社会的有序运行，比如建筑工程、电力、石油、发电站、铁路建设、气象、通讯、计算机等诸多社会保障和经济技术发展行业都需要防雷接地系统传统的防雷接地棒都是使用钢作为材料。
但是随着经济不断发展,对供电可靠性要求越来越高,同时人工成本不断提高导致接地系统改造施工费用增加.由于钢的耐腐蚀性较差,使以钢为主接地系统总成本增加。
以镀铜为主的接地系统寿命基本在35年以上,大大降低总成本,并提供了供电可靠性。
采用铜镀钢接地棒施工时则非常灵活，可以根据现场具体情况采用不同的施工方法，如直接用重锤或是用机械设备打入土壤中；或由于土壤条件很差接地棒不能打入时，可钻孔来安装。
与传统接地材料相比，铜镀钢接地棒的也更有优势。
1、防腐特性优越：复合介面采用高温熔接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象;表面铜层较厚(平均厚度大于0.254mm)耐腐蚀性强，使用寿命长(大于30年)，减轻检修劳动强度。
2、电气性能更佳：表层铜材料优良的导电特性，使其自身电阻值远低于常规材料。
3、广泛实用性：该产品适用于不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率变化条件下的接地建造。
4、连接安全可靠：使用专用连接管或采用热熔焊接，接头牢固、稳定性好。
5、安装方便快捷：配件齐全、安装便捷，可有效地提高施工速度。
6、提高接地深度：特殊的连接传动方式，可深入地下35米，以满足特殊场合低阻值要求。
7、建造成本低：对比传统上采用纯铜接地棒、接地带的建造方式，成本大幅度下降。
正是因为镀铜接地棒既有钢的强度和韧性又有铜的导电性能，可焊性和耐腐蚀性，尤其是在比较大浪涌电流下，由于趋肤效应随着电流强度的增加而增大。
所以目前镀铜接地棒应用范围很广。
可以用于发电厂、变电站、输电线路杆塔、通讯基站、机场、铁路、各种高层建筑、微波中继站、网络机房、石油化工厂、储油库等场所防雷接地、防静电接地、保护接地、工作接地等。
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2.3 热稳定性
DL/T 621-1997的标准指出，可换算得出30％导电率镀铜钢绞线热稳定系
数为176，20％导电率镀铜圆钢热稳定系数为146，20%热
镀锌钢热稳定系数为70。
2.4 接地效果
镀铜钢棒和镀铜绞线表面是厚度达0.25 mm的铜层，
表1 角钢、镀铜钢棒以及镀锌圆钢接地系统的各项性能比较
础边挖半径为0.05 m的小圆即可垂直下插，既减少占地，又提高了接地安装效率。
关键词：镀铜钢；接地；安装效率
中图分类号：TM311
文献标志码：B
文章编号：1003-0867(2009)08-0045-02
在电力系统中，接地系统的好坏直接影响到配电网运 行的稳定性和可靠性，目前在接地系统的施工和运行维护 中常常遇到一些问题，严重影响施工效率和安全运行。
[5] 钱永平, 王小强, 李勇, 徐重力. 500 kV杭东变铜接地网 的施工[J]. 浙江电力, 2000(2).
[6] 翁羽丰. 接地装置腐蚀分析及材料选用建议[J]. 浙江电力, 2003(4).
[7] GB 50021-2001. 岩土工程勘察规范[S]. [8] UL467. 镀铜材质检测标准[S]. [9] IEEEstd80-200. 艾力高镀铜钢绞线热稳定系数及相关标准
在雷电流情况下，起主要导电作用的是铜层。铜为非磁性 材料，其磁导率相对于真空为1，而扁钢和角钢的磁导率 为700~800，可得出镀铜钢棒的电感系数大约相当于角钢 扁钢的1/700~1/800。因为镀铜钢棒的冲击电阻比相同尺 寸的角钢的冲击电阻要小很多，而两者的土壤火花效应相 同，所以镀铜钢棒的冲击电阻要小于角钢的冲击电阻。 2.5 综合比较
分子结合，内部无空隙，接头电阻与导体一致。
3.3 应用效果
3.3.1 接地电阻达到要求
永康市供电局目前已经安装了26组镀铜钢接地装置，
经测试，接地电阻均小于国家要求的10 Ω以下，表3为其
中4处接地装置的详细安装情况。 表3 接地装置安装详情
工程名称
镀铜钢接地 实测接地 棒根数/根 电阻/Ω
后景颜238线22#杆安装
比较项目 传统角钢接地系统 镀铜钢棒垂直接地系统 镀锌圆钢垂直接地系统
工程费用 材料费低，施工费
适中
低
高，占地面积大
接地材料 钢材(镀锌圆钢和普 镀铜钢
通圆钢)
镀锌圆钢
导电性能 导电性良好
导电性好,是钢材的8倍 导电性良好
热稳定性 防腐性能 接地效果
使用年限
热稳定系数70
热稳定系数146
热稳定系数70
1 传统接地装置存在的三类问题
1.1 开挖接地基础工程量大 传统接地装置采用角钢作为接地体，2 m长的角钢电
阻为50Ω左右，根据国家标准需将6根角钢垂直埋入地下, 再用30 m圆钢连接才能满足接地电阻和雷击电流释放要 求。所以，安装接地装置时需开挖一条宽约0.6 m、深0.8 m、长30 m的深坑。
钢材差，镀锌钢一 镀铜钢的耐腐性是钢材 比扁钢好，约为扁钢的
般
10倍
3倍
不稳定,接地电阻会 很稳定,接地电阻会保 稳定性好于扁钢，但时
持续上升
持在 一个较稳定的水 效性低于镀铜钢
准
<5年
40年<
<10年
RURAL ELECTRIFICATION
2009年第8期 总第267期
45
QC小组 QC Group
3.2 实际应用
3.2.1 接地电阻测试
对35个不同地形点抽样检测，永康地区的土壤电阻系
数约为40 Ω·m。根据国家有关标准，要求10 kV配电线路
电器设备的接地电阻小于10 Ω。为使镀铜钢接地装置达
到该标准，永康市供电局 进行了镀铜钢接地棒埋设 数量与接地电阻的测试。 用于测试的镀铜钢每根长 1.2 m，截面直径1.42 cm， 经测试得出结果如表2所 示。
表2 接地电阻测试值
安装根数 1 2
接地电阻/Ω 18.3 10.8
3
6.8
4
3.9
5
3.5
6
3
3.2.2 连接方法
为了便于连接镀铜钢绞线与镀铜钢接地棒，永康市供
电局引进在铁路系统中普遍采用的放热焊接技术。采用放
热焊接技术将镀铜钢绞线和镀铜钢接地棒连接，连接后两
个导体视为同一个导体。因为此种热焊接技术能真正实现
钢接地棒成本仅为传统接地的67%，重要的是可以节省政
策处理费用。
3.3.3 社会效益
通过镀铜钢接地体的应用，避免了城区道路开挖，每 处节约土地使用面积近18 m2，减少供电企业与群众之间
土地政策处理协调的矛盾，既节约费用又提高安装效率。
参考文献
[1] 刘连睿. 变电站接地装置防腐措施研究[J]. 华北电力技术, 2000(7).
QC Group QC小组
配电网镀铜钢接地的应用分析
施建锁，童雄敏，陈航，浙江省永康市供电局
摘要：2008年初，永康市供电局配网运行工区成立了接地技术改进QC小组，采用镀铜钢接地技术，取代角钢接地，
把原来横向埋设的方式改为纵向深埋。改进后，安装接地装置不需再开挖长30 m、宽0.6 m的地块，只需在电杆基
经多方取土检测，永康土壤电阻率25~50 Ω.m，pH值 为5.0~6.3，酸性大，很容易腐蚀钢材。钢材腐蚀生成三 氧化二铁，易碎易剥落，不能隔绝腐蚀，无法保护内部钢 材不被腐蚀。2008年，永康市供电局对100组使用5年的接 地体进行检测，发现有35组接地体发生腐蚀。这些接地体 腐蚀严重，接地电阻达不到要求，需要更换接地体，加大 运行人员的维护工作量。
4
7.3
避雷器
杜山头941线学炉联络线
3
5.8
10#杆安装真空开关
安装耗 时/h 0.75
0.3
芝英914线南路支线19# 4
杆安装真空开关
7.8
0.6
古山245线39#杆安装分 3
段真空开关 唐东239线13#杆安装分
3 段真空开关
3.4
0.45
4.9
0.4
3.3.2 经济效益
传统接地需要6根1.5 m长角钢依次连接起来打入地
[S]. （责任编辑：袁航）
RURAL ELECTRIFICATION
46
2009年第8期 总第267期
综上所述，角钢、镀铜钢棒以及镀锌圆钢接地系统的 各项性能比较汇总如表1所示。
3 镀铜钢棒接地装置应用
3.1 装置制作 永康市供电局
电线杆
抗冲击螺栓 连接器
请厂家设计了镀铜
引下线
电线杆，或箱变，柱 上变压器等引下线
接地棒
钢棒接地装置，该 接地棒
装置由镀铜钢接地
大地
连接器
棒和连接器组成，
接地极
其直径为14.2 mm，
[2] 陈岳定, 陈超杰, 等. 上海地区变电站接地网改造[J]. 华 东电力, 2004(3).
[3] 潘东华. 变电站三维立体接地网技术的应用分析[J]. 上海 电力, 2004(3).
[4] 黄健光, 白忠林, 戴雯霞. 铜接地体技术在GIS变电站工程 中的探索与实践[J]. 电力自动化设备, 2004(10).
接地棒
长1.2 m ，可根据实
图1 镀铜钢棒接地装置
际接地电阻需要采用多根接地棒连接成一组来降低接地电
阻，在永康土壤环境下只要将3～4根接地棒连接打入地下
就能满足接地电阻要求，如图1所示。
镀铜钢绞线：铜层均匀，厚度大于0.25 mm，导电
率相当于纯铜的30％。镀铜钢接地棒：铜层厚度0.254
mm，导电性相当于纯铜的20％。
2 新型接地材料和性能对比
为了提高工作效率和施工质量，减少接地施工相关费 用，2008年1月，永康市供电局本着务实、创新的原则成 立了接地技改QC小组进行攻关。
QC小组攻关人员需探寻到一种新型接地材料，要求 其耐腐蚀性好，不用圆钢网连接，不用开挖地沟，只需垂
直打入地下一定深度，接地电阻就能满足要求，又能克服
传统接地的一些问题。经过多方查找和论证，QC小组初
步选定镀铜钢和镀锌圆钢两种材料。两种新型材料的参数
对比如下。
2.1 导电性能
在20 ˚C的温度下，铜的电阻率是17.24×10-6 Ω•mm， 钢的电阻率为138×10-6 Ω•mm。假设以铜的导电率为基准
值1（即100%），则角钢和镀锌圆钢的导电率仅为8.6%，
下，再用5根圆钢连接。角钢费用为每根84元，每根角钢
加工费21.5元，圆钢每根加工费72.4元，总费用为995元，
连接及人工费用为400元，共需1395元（不含政策处理
费）。采用镀铜钢接地需3根接地棒和3个连接器，接地棒
每根为200元，连接器每根为60元，总费用用780元，连接
及人工费用为150元，共需930元。仅算一次投资，则镀铜
开挖深坑耗时需5.5 h，安装角钢时只能靠人力敲击， 耗时约0.5 h，善后处理繁琐，其中焊接及接头防腐处理约 0.5 h，回填土石约0.5 h，完成一组接地平均需要7 h。 1.2 土地征用政策处理难
安装一组接地装置需向政府部门申请，并交付一笔费 用。剖开水泥路面，施工困难并影响正常交通。土地征用 政策处理难，经常遇到群众阻拦，影响工程进度。由于土 地日趋升值，导致土地征用越来越难，政策处理难点个数 逐年增加，每年需支付政策处理费用逐年大幅度上升。 1.3 接地体在土壤中易腐蚀
镀铜钢的导电率超过20%，而镀铜钢绞线的导电率为
30%。
2.2 耐腐蚀性
铜材耐腐蚀性能是钢材的10倍以上，是镀锌钢的3倍
以上。镀铜钢的耐腐蚀性接近于纯铜，铜的表面会产生附
着性较强的氧化物，对内部的材料有很好的保护作用，阻
断了进一步腐蚀的形成。镀铜钢在欧美国家接地系统中普