500KV换流站镀铜接地网与钢、铜接地网的综合经济比较分析
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、纯铜、镀锌钢、不锈钢接地系统性能比较附件
镀铜钢、纯铜、镀锌钢、不锈钢接地系统性能比较表:一:耐腐蚀性:接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式,多数情况下,这两种腐蚀同时存在。
铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10~1/50,而且电气性能和物理性能稳定。
铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿),对内部的铜有很好的保护作用,阻断腐蚀的形成。
1.关于镀锌钢材与镀铜钢材的对比镀锌扁钢的导电性及热稳定性均不及铜材。
铜材的导电性是钢材的9倍,特别是大电流的集肤效应,铜远远优于钢材。
在热稳定性方面,铜材是钢材的3倍以上。
而艾力高的镀铜钢绞线热稳定性能是钢材的2.5倍以上。
因此,选用铜材或铜镀钢材做接地导体,无论是在电气性能还是施工方面均比钢材要优异得多。
尤其是发生短路故障时,铜材能以六倍于钢材的泻流速度释放电流,从而大大避免了故障的进一步发生。
2:腐蚀速率比较:国际上对材料的耐蚀性按年腐蚀速率分为三类:第一类为完全耐蚀,其腐蚀速率小于0.1mm/a(毫米每年),优质不锈钢属于此类材料;第二类为尚耐蚀,其腐蚀速率为0.1-1.0mm/a,属于一般不锈钢;第三类为不耐蚀,其腐蚀速率大于1.0mm/a;铜腐蚀速率呈逐年减小的趋势,最大年均腐蚀速率为1.05×103 mm/年(闰风洁,李辛庚,电力接地网腐蚀与防护技术的进展[J],山东电力技术,007年第l期(总第153期) P9-13)所以在增加钢接地体截面来防止因腐蚀而导致的截面减少,无法承载接地短路电流时,应采用钢材的点腐蚀速率,通过美国联邦标准局(NBS)在1910年至1950年做的金属材料腐蚀性研究报告NO.579可知,国际标准认定的钢材平均点腐蚀速率0.43mm/年(如图所示),在钢材表面镀锌保护钢材的作用有限,国内热镀锌工艺处理的镀锌层厚度为0.05~0.06mm,锌在地下也发生点蚀,其平均点蚀速率约为0.065mm/年,因此锌层一年后腐蚀殆尽。
另外从该报告中可知,铜材没有点腐蚀的存在。
浅谈500kV变电站接地网腐蚀与防护
浅谈500kV变电站接地网腐蚀与防护电力接地网的可靠性直接关系到电网的安全运行,是造成大面积停电的事故原因之一。
目前普遍采用的普通碳钢构件存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差等问题。
直接采用纯铜作为接地体材料,或加大接地体截面虽然可以大大延长接地网使用寿命,但成本过高。
钢表面镀锌或采用阳极牺牲法等存在延寿有限和均匀性差等问题。
钢表面高温镀铜和涂覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同时也兼顾了成本,可明显延长接地网可靠使用寿命至30年以上,是今后接地体构件防腐技术的主要发展方向。
标签:接地网腐蚀防护耐腐蚀0 引言电网的稳定运行主要取决于500kV变电站接地网的运行状态,而且在某些情况下,大面积停电的事故也是因500kV变电站接地网的故障而造成的。
施工单位都在地下埋设接地网,受地理环境恶劣和地下土壤不同的影响,土壤腐蚀是造成接地网的首要危害。
山西省电力公司检修公司负责运行维护全省的18座500kV变电站(开闭站),因其结构复杂不易于进行设备维护,我单位每隔五年要花费很多精力来开挖维护和翻修接地网。
采用这种模式进行设备养护,不仅要注意现场运行情况,而且要盲目地做大量的工作,周期长、进度慢。
鉴于此,我单位将接地网腐蚀的诊断和防护方案研究提上了议事日程,并在实践中着力改进接地网材料的耐腐蚀性能,延长接地网的服务期限,从而确保500kV电网设备保持良好的运行状态,节约运营成本。
1 接地网腐蚀机理在我省500kV变电站中,水平接地体由圆钢或扁钢焊接而成,垂直接地体用角钢或钢管组成。
整个系统的安全稳定运行就要依靠每个元件及其相互配合共同工作。
若采用同等的接地装置,则接地电阻变大,土壤电阻率也将随之增大。
在土壤内,特别是在接地引下线的地面和土壤交界处,金属与介质的电化学不均一,就会形成腐蚀原电池使接地网遭到电化学腐蚀,而碳钢则容易发生吸氧腐蚀。
土壤内的氧被水溶解会加速扩散。
土壤内电解质和氧的浓度、以及土壤的pH值可被土壤内厌氧微生物的新陈代谢产物改变,进而加速电化学腐蚀的阴极去极化过程,最终促进接地网更快的发生电化学腐蚀。
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。
安徽某500kV变电站接地网接地阻抗测试中出现的问题分析
安徽某500kV变电站接地网接地阻抗测试中出现的问题分析摘要:大型接地网接地阻抗测量是一个十分复杂的问题,不仅与接地体的大小、形状、土壤电阻率有关,受到周围电磁场、土壤中的金属物质、土壤电阻率均匀程度的影响,而且受测量方法和电极布置等影响。
我省某500kV变电站接地网交接验收时,在相同的试验条件下,采取DL/T475《接地装置特性参数的测量导则》中不同的测试方法,测试结果相差较大,存在不满足设计要求的试验值,该地网是够通过验收成为一道难题。
本文通过理论分析和现场查勘,验证各种试验方法及其测试准确度,最终确定试验方法,顺利完成该变电站接地阻抗的交接验收。
关键词:接地网接地阻抗直线法角度法反向法误差概述变电站的地网可以有效降低设备的接地阻抗,使设备接地点在流经接地短路电流或雷电流时仍然保持较低的电位,防止反击过电压击穿设备或导致设备误动作,是维护电力系统安全可靠运行、保障电气设备和运行人员安全的重要措施。
接地阻抗的测量是一个十分复杂的问题,因其会受到多方面因素的影响,它不仅与接地体的大小、形状、土壤电阻率有关,受到周围电磁场、土壤中的金属物质、土壤电阻率均匀程度的影响,而且受到测量方法和电极布置的影响;并且随着变电站面积的增大,系统短路电流的日益增加,变电站地网接地阻抗设计值也愈来愈低,在进行接地网验收以及参数测试时会偶尔出现不规范操作的现象,这给实际接地阻抗测试带来困难。
1 我省某500kV变变电站地网接地阻抗实际测试中出现的问题1.1 测试情况概述我省某500kV变电站,位于土壤电阻率均匀的平地上,设计阻抗为0.05Ω,开展接地阻抗验收试验中,测试仪器相同,仪器及放线长度、电极等均满足DL/T475《接地装置特性参数的测量导则》要求,第一次采用直线,测试结果为0.18Ω;第二次采用30°放线法测试结果为0.066Ω,第三次采用90°放线法测试结果为0.036Ω。
1.2 对测试结果的疑问以上方法均满足DL/T475的要求,但测试结果差距较大,按照直线法和三角法测试结果,需要对地网进行重新施工,耗费大量的人力物力,造成项目延期;90°放线法虽满足设计要求,但考虑测量结果差别较大,运行中是否存在风险仍需确认,是否通过验收成为一道难题。
接地材料的选择
浅谈接地材料的选择一、 选择接地材料时关键要考虑导体的热稳定性;导体在土壤中的腐蚀情况;导体的导电性能及材料的价格等因素。
下面我对较常用的接地材料从这几方面来进行分析比较:1、热稳定性能在有效的接地系统中,流入接地网的短路电流一般在几千安培到几十千安培的范围,这样强大的短路电流流过接地网导体向地中流散,将在导体中产生很高的热量,另外短路电流时间很短,一般只有零点几秒,在这样短的时间内产生的热量来不及散入周围的土壤介质中,几乎全部热量都用来使导体升温:pC νρE =∆T 式中E 为短路电流产生的能量;ν为接地导体的体积;ρ和∆T 分别为导体的电阻率及吸收能量E 后的温升;p C 为导体的定压比热。
当温度超过一定值以及在土壤中自然冷却后,导体的机械性能就会剧烈下降,特别是在导体之间的连接处,如果再遇到短时大电动力作用,导体就会遭到破坏,地网材料之间的连接将直接关系到地网运行的稳定性,(采用热熔焊接连接是最佳选择,热熔焊接是通过铝热还原反应,瞬间产生2800——3200度的高温,将须连接两端的材料完全融合在一起,达到完全的分子结合的效果,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,达到金属材料的熔点时,导体将被熔断,这两种原因都有可能使接地网导体断裂、接地网解体,大大降低地网的可靠性。
每一种导体材料都具有它自己的熔点,允许最高温度及熔点温度愈高,是热稳定性能愈好,铜的短时最高允许温度为300℃,熔点为1083℃;钢的短时最高允许温度为400℃,熔点为1550℃,因此钢的热稳定性比铜好。
1、 导体在土壤中的腐蚀率埋在土壤中的金属将被腐蚀,这种腐蚀,属于电化学腐蚀的范畴。
溶有盐和其他矿物质的土壤水起电解质溶液的作用,但土壤腐蚀比电解质腐蚀更复杂,由于腐蚀的作用导体直径不断减小,接地网的热稳定性能及导电性能都会不断降低,超过一定的年限导体就会被腐蚀断裂,接地网形同虚设造成事故,因此,在选择导体材料时,应考虑选用耐腐蚀的材料。
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。
变电站常用接地材料技术经济分析
变电站常用接地材料技术经济分析分析了变电站接地网常用的几种类型和接地材料,进行技术、经济对比分析,总结出镀铜钢为主地网的接地系,统即符合全寿命周期的理念,也符合两型一化的要求。
与铜地网相比,降低了工程造价,应用前景广泛。
标签:镀铜钢;接地;变电站0引言随着国民经济的快速发展,不间断的优质供电对各行各业及人民生活显得越来越重要,因此,这就要求供电企业要不断提升管理水平,不断提高供电可靠性,最大限度满足用户的生产生活的需要,确保电力的有效供应。
减少线路遭雷击跳闸故障对电网接地装置的要求也越来越高。
良好的接地系统应具备以下两个主要条件:(1)接地电阻应尽可能低,接地电阻越低,雷电流,浪涌和故障电流就可越安全地消散到大地。
(2)接地导体应具有良好的防腐能力并能重复通过大的故障电流,系统的寿命应不小于地面主要设备的寿命。
一般至少要求30年以上寿命。
长期、可靠、稳定的接地系统,是维持设备稳定运行、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正确选择合适的接地材料和可靠的连接。
1变电站接地网寿命周期指标1.1地网稳定性地网的稳定性主要指地网性能,特别是接地电阻随年代和季节的变化情况。
由于地网材料的腐蚀,一般情况下钢质地网随年代增长接地电阻会有显著增大,而铜质地网接地电阻增大较慢,地网性能较为稳定。
1.2地网寿命地网的使用年限是一个非常值得关注的指标,一般来说地网的使用寿命应与地面设施的设计使用年限相匹配。
设施建成若干年后地网的更新要比初期投入更高的代价。
电力部门对地网腐蚀情况有较多调查。
从接地主网和电缆沟内接地线腐蚀情况两个方面进行了实际的调查,结果表明,以扁钢和圆钢为主的接地网在10年以上的腐蚀情况非常严重。
1.3接地材料的连结连接接点的最基本要求是低阻抗及耐腐蚀。
连接接点的电阻经常成为整个接地网络的薄弱环节,不论主网质量怎样好,不良接点都使整个接地系统质量下降,同时,接点又是最易受腐蚀的地方,接地系统的焊接点被腐蚀到一定的程度,就会造成接触不良,接地系统的作用就会大大地降低。
中文-CBSC-SCC分析与比较
镀铜钢材与铜材接地的施工比较( ) 镀铜钢材与铜材接地的施工比较(2)
重锤施工
冲击锤施工
接地电阻
• 接地电阻的计算值:接地电阻主要是:土壤电阻率、导体 形状、安装方式的参数,与使用何种材料无直接关系。 • 接地电阻的测量值:接地电阻的测量值是导体本身的电阻、 接触电阻、散流电阻之和。而导体本身的电阻因为远小于 接触电阻和散流电阻,所以可以忽略不计。 • 所以:相同尺寸、相同安装方式的纯铜和铜镀钢的接地电 阻相同。
接地棒的直径对电阻有很小的影响 (AS 1768-1991)
电阻对接地棒的直径
100% 80%
电阻, % 电阻,
60% 40% 20% 0% 0.500
电阻 %
0.750
1.000
1.250
1.500
接地棒直径, 接地棒直径 INCHES
在通常土壤中,接地棒长度增加一倍减少 在通常土壤中 接地棒长度增加一倍减少40%电阻 接地棒长度增加一倍减少 电阻 (AS 1768-1991)
镀铜钢材料与纯铜材料的对比
热稳定性能(1)
• DL/T 621 -1997 中规定铜的热稳定系数为210,镀锌钢的 热稳定系数为70 • 在ASTM 277 等国际标准中,40%导电率的铜镀钢绞线的 热稳定系数为195 • 在ASTM 277 等国际标准中, 30%导电率的铜镀钢绞线 的热稳定系数为176
高压输电线路全寿命周期设计铜镀钢接地
高压输电线路全寿命周期设计铜镀钢接地摘要:高压架空送电线路杆塔接地装置主要是为了导泄雷电流入地,以保持线路有一定的耐雷水平,有地线的杆塔接地是必须的。
接地设计在安全、可靠的前提下,应贯彻全寿命周期,做到“两型三新”,铜镀钢接地,利用铜的优异防腐能力,保证40年使用寿命,是传统接地方式寿命的4倍。
对减少工程造价、降低施工难度和保护环境有着重要的意义。
关键词:杆塔;接地;铜镀钢高压输电线路的绝缘配合,应满足线路在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行,对于有地线的杆塔应接地,接地能起到保护设施和设备无意识地接触到带电导体、保证电力系统最大的安全,使之不受故障和雷电影响、最重要的原因是保护人员的安全。
在工程应用中杆塔接地一般用传统的接地装置,采用Φ12圆钢水平接地体,水平接地体焊成方形(或矩形)加上垂直角钢组合成综合接地装置,埋深0.8米,自杆塔接地孔到接地装置的引下线采用φ12镀锌圆钢。
由于镀锌钢耐腐蚀性一般,工程在运行中需要定期维护更换接地钢材。
为了贯彻全寿命周期、两型三新设计理念,杆塔接地可以采用铜镀钢接地。
接地装置方式是垂直接地体采用直径为1.42cm,长度为1.52m的无螺纹铜镀钢接地棒,水平接地体使用截面积为35mm2的铜镀钢绞线,接地设备引下线为镀铜圆钢。
水平接地极焊成方形(或矩形)加上放射性接地体组合成综合接地装置,接地电气连接采用CADWELD放热焊接,埋深0.8米,使每基塔的工频接地电阻不大于5欧姆的数值。
下面详细的介绍一下这种新型的接地装置。
一、铜镀钢接地材料的材质和特点由于镀锌钢不能有效解决地网腐蚀问题,自50年代开始在国际上主要采用铜镀钢接地系统。
尤其采用铜镀钢接地棒来作为垂直接地极,从而替代角钢圆钢等接地极。
这种接地极直径小,重量轻且能通过连接器组装成任意所需长度,施工非常方便,可优化地网设计并降低地网的接地电阻。
其工艺为在钢芯上先镀上一层镍,再在镍层上镀上一层铜。
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).
特高压直流换流站不同材料接地网技术经济比较
我国的变电站接地材料主要为各类钢材(以镀锌扁 钢 为 主),最 近 一 些 新 建 的 变 电 站 ,特 别 是 GIS 变 电 站 中 逐渐开始采用铜材料作为接地网。许多文献对铜地网 和 钢 地 网 进 行 了 研 究 和 比 较 ,但 目 前 对 铜 地 网(主 要 是 镀 铜 钢 材)和 钢 地 网 孰 优 孰 劣 尚 无 定 论 。本 文 针 对 某 ± 800 kV特高压直流输电工程换流站接地网的初步设计情 况 ,从 技 术 性 能 和 经 济 性 等 两 方 面 ,分 别 比 较 分 析 了 热 镀 锌 扁 钢 、镀 铜 钢 绞 线 、镀 铜 圆 钢 等 不 同 材 料 接 地 网 的 特点。
收稿日期:2012 - 09 - 18 作者简介:张驰(1982—),男,湖北黄梅人,博士研究生,工程师,主要
从事输变电工程设计工作。
1 地网材料物理性能比较
1.1 导电性 铜材和钢材电阻率(20 ℃)分别为17.24×10-(6 Ω·mm)、
138×10-(6 Ω·mm)。标准1020钢的导电率仅为铜材的10.8%, 铜的导电率是钢的近10倍。30%导电率镀铜钢线导电率 为 铜 材 的 30% ,40% 导 电 率 镀 铜 钢 线 导 电 率 为 铜 材 的 40%,各种镀铜钢材的导电性能均远好于钢材。因集肤效 应的影响,高频条件下镀铜钢绞线导电性能更远较钢材 为优。 1.2 热稳定性
价比较高。
浅谈±500kV SUSWA(KENYA)换流站主接地网施工质量
浅谈±500kV SUSWA(KENYA)换流站主接地网施工质量一、引言在电力系统中,主接地网是保障系统安全稳定运行的重要组成部分。
特别是对于±500kV SUSWA(KENYA)换流站这样的大型电力设施,主接地网的施工质量直接影响着设备的安全可靠运行,因此要特别重视。
本文将从主接地网施工质量的关键因素入手,进行浅谈。
二、主接地网施工质量的关键因素1. 地网设计地网的设计直接影响着主接地网的施工质量。
在设计过程中,需要充分考虑到土壤电阻率、接地极的数量和布置、接地极材料等因素。
合理的地网设计可以有效地减小接地电阻,提高接地效果,从而保障电力设备的安全运行。
2. 接地极施工接地极的施工质量直接影响着主接地网的整体效果。
在施工过程中,需要严格按照设计要求进行,严格控制接地极的安装深度、材料质量、连接牢固性等关键环节。
同时还需要注意接地极的防腐保护,确保其长期稳定运行。
3. 接地网连接主接地网连接的质量对整个接地系统的效果有着决定性影响。
连接点的焊接质量、接地网与设备接地的连接方式都需要严格按照标准施工,确保接地电路的畅通无阻。
4. 接地测试接地网的施工完成后,需要进行接地测试,以验证接地电阻是否满足设计要求。
在测试的过程中,需要使用专业的测试设备,并严格按照测试标准操作,确保测试结果的准确性。
5. 施工监管和验收在整个主接地网施工过程中,需要有专业的监理人员进行严格的监管和验收。
监理人员需要对施工过程进行全程监控,确保施工符合设计要求,并在施工完成后进行严格的验收,确保接地系统的质量和可靠性。
三、提高主接地网施工质量的建议1. 强化专业培训提高施工人员的专业技能和质量意识对于提高主接地网施工质量是至关重要的。
施工单位需要加强对施工人员的培训,提高其专业技能水平,确保施工过程中能够严格按照标准进行操作。
2. 强化施工管理施工单位需要加强对施工现场的管理,明确责任人,加强对施工过程的监督和管理,确保施工过程中不出现违规操作,不合格材料等情况,从根本上提高施工质量。
接地材质铜与钢的几点对比
接地材质铜与钢的几点对比接地材料中,铜和钢是考虑比较多的材质,两种材质各有特性。
一、从腐蚀性比较1、铜材耐腐蚀性能是钢材的十倍以上,是镀锌钢的三倍以上。
铜的表面会产生附着性较强的氧化物(铜绿Cu(OH)2),对内部的铜有很好的保护作用,阻断了进一步腐蚀的形成。
2、钢材含有很多的杂质,除Fe以外,还含有C,S和P等。
所以在“微电池”和“宏电池”效应下,钢材是向内逐层腐蚀。
镀锌钢有一定的防腐能力,但降低了导电性能和泄流速度,这对高频故障电流尤其明显。
3、钢接地系统寿命往往达不到设计要求,一般在10年左右。
而铜接地寿命可达到40 年以上。
4、由于镀锌钢接地性能不稳定,因此规定了严格的检查,试验项目。
钢接地每6年进行1次接地电阻测试,每8年开挖检查一次。
对市中心和室内站不太可能。
铜接地则运行维护工作量大大减少。
二、从安全性比较1、铜接地的接触电势和跨步电压相对较小,人身更安全。
铜材相对磁导率为1,钢材为636,接地系统的电位差随着相对磁导率的增大而增大。
2。
铜抗腐蚀能力高,钢容易腐蚀。
一旦发生接地系统事故,就会造成地电位升高而出现“反击”现象,很快摧毁电网中的直流,保护,通信,低压线路等二次设备和低压系统,接着造成事故扩大,造成变压器,发电机等重要设备损坏。
3。
铜接地系统地网均衡,泄流速度快,能减少“反击”等事故发生概率。
三、从电气性能比较考虑到电阻,腐蚀和连接等因素的影响,其电气性能比较如下。
1、根据热稳定条件,避免接地线,接地体熔化,铜材和钢材截面积之比为3:1。
2、根据导电电阻一致条件,则铜材与钢材的截面积之比为8:1。
3、根据集肤效应,铜材泄流能力是钢材的4 倍。
因此,综合各种因素比较,铜与钢两种接地材料的等效截面积之比为1:6 以下。
四、从费用价格上看1.铜价格昂贵,并且相对来说比较稀少,容易发生被盗危险。
材质比钢来说相对较软,打入地下时容易弯曲。
2.钢价格便宜,材质易得。
并且材质坚硬,打入地下也不会弯曲。
镀铜钢纯铜镀锌钢不锈钢接地系统性能比较附件
镀铜钢、纯铜、镀锌钢、不锈钢接地系统性能比较表:一:耐腐蚀性:接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式,多数情况下,这两种腐蚀同时存在。
铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10~1/50,而且电气性能和物理性能稳定。
铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿),对内部的铜有很好的保护作用,阻断腐蚀的形成。
1.关于镀锌钢材与镀铜钢材的对比镀锌扁钢的导电性及热稳定性均不及铜材。
铜材的导电性是钢材的9倍,特别是大电流的集肤效应,铜远远优于钢材。
在热稳定性方面,铜材是钢材的3倍以上。
而艾力高的镀铜钢绞线热稳定性能是钢材的2.5倍以上。
因此,选用铜材或铜镀钢材做接地导体,无论是在电气性能还是施工方面均比钢材要优异得多。
尤其是发生短路故障时,铜材能以六倍于钢材的泻流速度释放电流,从而大大避免了故障的进一步发生。
2:腐蚀速率比较:国际上对材料的耐蚀性按年腐蚀速率分为三类:第一类为完全耐蚀,其腐蚀速率小于0.1mm/a(毫米每年),优质不锈钢属于此类材料;第二类为尚耐蚀,其腐蚀速率为0.1-1.0mm/a,属于一般不锈钢;第三类为不耐蚀,其腐蚀速率大于1.0mm/a;铜腐蚀速率呈逐年减小的趋势,最大年均腐蚀速率为1.05×103 mm/年(闰风洁,李辛庚,电力接地网腐蚀与防护技术的进展[J],山东电力技术,007年第l期(总第153期) P9-13)所以在增加钢接地体截面来防止因腐蚀而导致的截面减少,无法承载接地短路电流时,应采用钢材的点腐蚀速率,通过美国联邦标准局(NBS)在1910年至1950年做的金属材料腐蚀性研究报告NO.579可知,国际标准认定的钢材平均点腐蚀速率0.43mm/年(如图所示),在钢材表面镀锌保护钢材的作用有限,国内热镀锌工艺处理的镀锌层厚度为0.05~0.06mm,锌在地下也发生点蚀,其平均点蚀速率约为0.065mm/年,因此锌层一年后腐蚀殆尽。
另外从该报告中可知,铜材没有点腐蚀的存在。
化工厂区镀铜接地网与钢接地网的技术经济比较
化工厂区镀铜接地网与钢接地网的技术经济比较2012年12月1.概述在化工厂电气设计中,防雷与接地的设计是一个重要的组成部分,化工原材料大多易燃易爆,火灾、爆炸危险性极大。
这些材料在生产与经营过程中,当建(构)筑物遭受雷击后,会引发大功率雷电放电,形成电火花引起燃烧或爆炸,造成巨大的破坏和人身伤亡。
同时化工产品在生产、成型作业及运输途中,都会产生大量的静电荷,其电压可达几万伏,一旦放电,可引燃有机粉尘和化学易燃品,造成火灾和爆炸事故。
防雷与接地设计的好坏直接影响到化工装置的安全稳定运行,对保障企业人员、设备及建筑物的安全至关重要。
在设计中正确运用规范,采用可靠的、合理的、经济可行的措施,是防雷与接地设计的关键所在。
由于化工厂生产的产品大多有强腐蚀性,这些物质渗入土壤后,对接地体腐蚀极大。
随着使用年限的增加,接地系统腐蚀严重,尤其在焊接点处由于严重锈蚀接触不良或断线问题时有发生,成为安全生产的极大隐患,威胁着设备和人员安全。
因此化工厂接地系统的关键问题是防腐及接地网使用寿命的问题。
而接地网的材料种类、截面积大小和导体连接方式的选择直接影响到接地系统的成本、品质和寿命。
目前,比较通用的接地材料包括:碳钢接地材料、有色金属接地材料和镀铜钢接地材料;碳钢接地材料:碳钢接地材料是最早使用的接地材料,通常采用圆钢、扁钢、角钢、钢管等碳素钢材。
其主要特点是取材方便、价格便宜、刚性强易于施工、焊接工艺成熟。
但是,铁元素较为活泼,能与多种非金属元素反映,十分容易腐蚀或锈蚀。
有色金属接地材料:有色金属接地材料主要采用铜、铅、铝、锌等有色金属为原料。
其耐腐蚀性能极高,但是同样带来的是造价极其昂贵,且易弯折施工难度较大。
镀铜钢接地材料:镀铜钢接地材料是碳钢材料为基体,通过特殊工艺手段,在钢材表面上复合上一层有一定厚度的有色金属材料。
实际上镀铜钢接地材料集合了碳钢材料造价低、刚性强易于施工和有色金属抗腐蚀能力强的特点的接地材料。
铜质材料和钢质材料的接地地网技术经济对比研究-电力论文-水利论文
铜质材料和钢质材料的接地地网技术经济对比研究-电力论文-水利论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——近年来,我国的电网建设取得了很大的发展,在线路容量方面也发生了很大的变化,线路出现短路的问题可以利用接地电阻来进行解决。
变电站在建设过程中,按照相关规程来进行计算,在接地电阻方面出现了阻值越来越小的情况。
变电站在发展过程中,对很多的新技术进行了利用,因此,在接地阻值变化的过程中,对变电站的运行安全也带来了很大的影响。
对接地网事故进行统计分析发现地网腐蚀是导致问题出现的重要影响因素。
为了防止这种事故再次发生对电网的运行稳定性进行影响,可以采取必要的措施进行预防。
通常情况下,铜质材料的接地地网在使用过程中要进行不定期的检查,在土壤以及地下水变化的情况下,对铜质材料的接地网会产生很大的影响,但是,使用这种材料在使用性能方面却比钢制材料更好,在投资初期,铜质材料的费用相对较高,在设计寿命周期方面却非常好,因此,在维护费用方面也非常少。
1、技术比较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17.2410-6(mm)和13810-6(mm),因此铜的导电率是钢的8倍。
铜接地体在导电性能方面更好,在进行布置时,安全指标也更加好。
1.1.2热稳定性铜的熔点为1083℃,短路时最高允许温度为450℃;而钢的熔点为1510℃,短路时最高允许温度为400℃。
在接地体截面积相同的情况下,铜材的热稳定性更加好,而且,在热稳定性相同的情况下,钢材的接地体截面积却是铜质材料的3倍。
1.1.3耐腐性接地体在使用过程中出现的腐蚀主要体现在化学腐蚀和电化学腐蚀两个方面,其中,在多数情况下,这两种腐蚀是同时存在。
铜质材料和钢质材料在使用过程中,铜质材料的腐蚀速度是钢质材料的十分之一到五十分之一,在这种情况下,铜质材料的电气稳定性更加的稳定。
钢材在使用过程中被腐蚀时是逐层进行,在使用钢材时可以在表面进行镀锌操作,这样在抗腐蚀能力方面能够得到提高,但是,对其导电性能却带来了降低的影响,因此,在使用过程中要解决的问题也非常多。
500kV输电线路架空地线不同接地方式的分析的开题报告
500kV输电线路架空地线不同接地方式的分析的开
题报告
一、研究背景和意义
架空输电线路是电力系统中常见的一种电力输送方式,其输电功率
和输电距离都具有一定的优势。
为了保障工作人员和线路设备的运行安全,架空输电线路必须进行接地处理。
在500kV的高压架空输电线路中,为了更好地保证运行安全,一般采用两种接地方式:架空地线和金属板
接地。
但是两种不同的接地方式在设计上存在巨大的差异,对其进行深
入研究具有重要的理论意义和实践价值。
二、研究内容和方法
本研究主要针对500kV输电线路架空地线和金属板接地两种不同的
接地方式进行比较分析,研究内容包括如下几个方面:
1. 接地方式特征的分析。
对两种接地方式的基本特征进行描述和分析,探究其优缺点和适用范围。
2. 接地电阻的计算。
探究两种接地方式的计算原理和方法,比较其
计算结果的差异和应用场景。
3. 接地物理性能的对比。
通过实验和仿真模拟等方法,对两种接地
方式的物理性能进行对比分析。
本研究的方法主要包括文献调研、理论分析、数值仿真和实验研究等。
三、预期成果和意义
预期成果包括:对500kV输电线路架空地线和金属板接地两种不同
接地方式的特征、计算方法、物理性能等方面进行深入研究,同时探究
两种接地方式的适用范围和优缺点;提出一套科学合理的接地方式选择方案和接地优化设计方法,为运行安全提供理论和技术支持。
意义在于:加深对500kV输电线路接地方式特点和优缺点的认识,为输电线路动态运行管理和运行安全提供科学的基础理论和技术支持,有助于提高电力系统的安全可靠性,促进电力行业的可持续发展。
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溪洛渡右岸送电广东500KV同塔双回直流输电工程镀铜接地网与钢接地网、纯铜接地网的技术经济比较2011年04月目录1.概述 (3)2.技术比较 (3)3.经济比较 (8)3.1钢接地体截面选择 (8)3.2材料统计 (10)3.3安装工程预算表 (11)表4 (12)表5 (13)表6 (15)3.4指标及评价 (17)3.5结论 (18)1.概述溪洛渡右岸送电广东500KV同塔双回直流输电工程是设计院重点项目之一,其安全性和可靠性始终放在设计的第一位,其中,接地网由于其隐蔽性和特殊性,材料的选择一直是设计人员考虑的重点。
镀铜钢接地材料是一种新型工艺,在全球已经得到了广泛的应用,镀铜钢接地材料在抗腐蚀性和施工工艺等方面的优势,完全能够替代纯铜接地网和钢地网,使用寿命能达到50年以上,且后期无需维护和改造。
镀铜材料采用连续电镀铜枝术,垂直接地极采用在直径17.2合金钢表面电镀0.254厚铜层有效保证50年寿命,水平网采用镀铜圆钢成圈供应有效减少焊点次数并提高可靠性,焊接采用世界先进的电子放热焊接,瞬间放热温度为2700多度不需要提供外接电源有效保证焊点的全熔合。
地材料的革新,是电站接地网的寿命和可靠性的有力保证,是接地安全系统的一次飞跃。
在整体经济比较方面,全站地网增加投资不是很大,从长远考虑,平均费用远远低于传统接地材料,值得长期全面的推广。
随着电力系统的发展,对变电所接地设计的要求也越来越高。
长期、可靠、稳定、经济的接地系统,是维持设备稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障,符合国家所提出的可持续发展、变电站全寿命管理的宗旨。
接地系统长期安全可靠运行的关键在于品质好的接地材料和可靠的连接。
本报告首先从从技术角度比较分析了镀铜接地网、铜接地网和钢接地网的特点;其次,对镀铜接地网、铜接地网与钢接地网的经济性进行比较分析。
2.技术比较耐腐蚀性:接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式,多数情况下,这两种腐蚀同时存在。
铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10~1/50,而且电气性能和物理性能稳定。
铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿),对内部的铜有很好的保护作用,阻断腐蚀的形成。
钢材在地下发生的是点腐蚀,其腐蚀状况如下所示:图1 某滨海城市接地镀锌扁钢在3年之内发生的点蚀情况(钢材表面布满腐蚀坑,边缘腐蚀成刀口状)图2 某内陆城市电缆沟接地扁钢发生的大气环境中的点蚀图3 某内陆城市变电站接地网(不连接设备埋设180天的点腐蚀情况,镀锌钢表面布满大量直径超过3mm,深度超过1mm的点腐蚀坑)图4 某滨海城市变电站接地网(不连接设备埋设380天的点蚀情况,镀锌钢表面布满直径超过3mm,深度超过2mm 的大腐蚀坑)所以在增加钢接地体截面来防止因腐蚀而导致的截面减少,无法承载接地短路电流时,应采用钢材的点腐蚀速率,通过美国联邦标准局(NBS)在1910年至1950年做的金属材料腐蚀性研究报告NO.579可知,国际标准认定的钢材平均点腐蚀速率0.43mm/年(如图所示),在钢材表面镀锌保护钢材的作用有限,国内热镀锌工艺处理的镀锌层厚度为0.05~0.06mm,锌在地下也发生点蚀,其平均点蚀速率约为0.065mm/年,因此锌层一年后腐蚀殆尽。
另外从该报告中可知,铜材没有点蚀的存在。
镀铜钢接地棒 1)钢芯镀铜接地棒钢棒材料按GB/T 905-1994《冷拉圆钢六角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》,采用抗拉强度不低于600N/mm2 的钢材制造。
2)铜层厚度依据国外UL467标准要求:镀铜钢接地棒棒身任意一点的铜层厚度不能少于0.25mm 。
铜层厚度可用符合ASTM e376标准的校准涡流(电磁)设备来测量。
3)依据UL467附着力测试要求:将镀铜钢接地棒的一端斜切45度,夹在两块钢夹板之间或虎钳子之间,其间隙设置少于接地棒直径1mm ,以保证切削下足够的铜层,将棒和铜层联结的部分暴露出来。
通过钢板或钳子剥下铜层是允许的,但是不允许有明显的外套和钢芯分离迹象是。
4)依据UL467延展性测试要求:在室温(25º±5ºC )下,接地极的一段应该被加紧在夹具或钳口上,用一个垂直于镀铜钢接地棒的力在距离夹具40倍镀铜钢棒直径处,弯曲接地棒,使接地棒永久性弯曲成180度。
镀铜层无剥落或翘皮开裂,表面无任何裂痕。
●镀铜圆钢1)钢芯由冷轧低碳钢组成,采用电镀工艺,以保证铜和钢之间是分子联结而不是物理连接;镀铜层厚应>0.25mm以上,镀铜层要求:采用电镀的方法在钢芯外表先镀上金属镍,再在镍的表面镀上铜以保证铜和钢之间的粘合性,确保安装使用过程中,铜层不起翘不开裂不剥落;2)镀铜圆钢符合IEC62305和EN62561-2等相关雷电保护标准。
3)抗拉强度超过550N/mm²4)镀铜圆钢通过UL标准要求,具有UL证书,该证书可通过网站进行验证。
5)延展性测试:在室温(25o±5oC)下,接地棒的一端应该被加紧在夹具或钳口上,用一个垂直于镀铜圆钢的力在距离夹具40倍于镀铜圆钢弯曲处,使其永久性弯曲成180度,镀铜层应无剥落或翘皮开裂,表面无任何裂痕。
6)铜附着力测试:将镀铜钢接地棒的一端斜切45度,夹在两块钢夹板之间或虎钳子之间,钢夹板之间或虎钳子之间的间隙设置少于镀铜圆钢直径1mm,以保证切削下足够的铜层,将钢芯和铜层联结的部分暴露出来。
在钢芯和铜层之间不允许有明显的分离迹象。
●接地体连接方式只有可靠的、牢固的链接才能保证接地网的运行可靠性。
目前,钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式,高温电弧会破坏接地体接头部位的镀锌层,有可能导致点腐蚀的出现,严重影响接地体的寿命。
铜接地体的连接方式一般为放热焊接连接法,利用活性较强的铝把氧化铜还原,整个过程时间很短,反映所产生的热量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。
目前铜接地体主要有以下两种种连接方式:(1)铜银焊连接法扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与裸铜绞线之问、裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接都可以使用铜银焊连接法,常用的铜银焊接有乙炔焊、电弧焊等,但焊接都只是表面搭接,内部并没有熔合,接头不致密,性能只比压接和螺栓连接略好,焊接接头的性能还要取决于操作技术工的熟练程度,特别是铜焊,即使是持有特殊工种上岗证,也比较容易出现一些焊接缺陷,无法从表面观察合格与否。
使用铜焊时,尤其是大截面导体的铜焊,对于现场的操作和施工环境有比较高的要求,但是电力工程接地系统都是在野外,施工环境恶劣,无法满足铜焊所需的焊接环境。
基于以上原因,铜银焊连接法在电力工程接地系统实际施工中很少应用。
(2)放热焊接连接法放热焊接利用活性较强的铝把氧化铜还原,整个过程需时很短(仅数秒),反应所产生的热量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。
铜基放热反应的一般公式是:3Cu 2O+2Al →Al 2O 3+6Cu+热量 放热焊接接头的特性: 1. 外形美观一致;2. 连接点为分子结合,没有接触面,更没有机械压力,因此,不会松弛和腐蚀;3. 具有较大的散热面积,通电流能力与原导体相同;4. 接头电阻低,能承受故障大电流冲击,不至熔断。
放热焊接可以完成各种导线间不同方式的连接,如直通型、丁字型、十字型等;还可以完成不同材质导线的连接。
这种焊接方式操作简单、焊接速度快,而且接头的耐腐蚀性好、电阻低、连接可靠,在国际上获得了大规模的应用。
放热焊接的优点:1. 焊接方法简单,容易掌握;2. 无需外接电源或热源;3. 供焊接用的材料、工具很轻、搬动方便;4. 焊接速度快捷,节省人工;5. 从焊接头的外观上便能鉴定焊接的质量;6. 可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢,包括不锈钢及高阻加热热源材料。
在国外,放热焊接已通过UL 标准严格论证,并被IEEE Std80大纲等规程中指定为接地导体的连接方式。
综上所述,放热焊接是铜接地体的理想连接方式,方便快捷的操作、优秀的焊接质量是其他连接方式不可实现的。
正是因为具备这样可靠、牢固的连接方式,铜接地体的性能比钢接地体更胜一筹。
3.经济比较3.1钢接地体截面选择根据IEEEstd80-2000标准关于镀铜圆钢的计算推导、省公司辽电生部【2009】12号文《关于下发<辽宁省电力有限公司交流电气接地装置应用导则>(试行)的通知》以及电科院相关热稳定性试验数据,钢接地体的热稳定系数为70,镀铜圆钢的热稳定系数为135,纯铜的热稳定系数为210。
根据电流和短路时间的长短,就可以计算出在同等的条件下,不同材料所需的截面积。
接地体截面选择忽略腐蚀的影响对铜接地体进行热稳定校验时,接地引下线的最小截面应满足下式:e g g t CI S ≥式中: g S —接地引下线的最小截面,mm 2;g I —流过接地引下线的短路电流稳定值,A (根据系统5~10年发展规划,按系统最大运行方式确定);e t —短路电流的等效持续时间,s ;C —接地引下线材料的热稳定系数,根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地引下线的初始温度确定。
单相接地短路电流按51kA 设计。
短路等效持续时间o f m e t t t t ++≥式中: e t —短路电流的等效持续时间,s ;m t —主保护动作时间,s ;f t —断路器失灵保护动作时间,s ; o t —开关固有动作时间,s ;根据系统保护整定时间,短路等效持续时间取0.4秒, 纯铜接地材料所需截面计算如下(单位:mm 2):6.1534.021051000=≥g S 纯铜水平网所需截面为引下线的75%,即Sg ×0.75=115.2所以当采用纯铜地网时,应当采用50×5的纯铜排作为接地引下线,水平接地体截面取150mm ²的镀锡铜绞线。
镀铜钢接地材料所需截面计算如下(单位:mm 2):9.2384.013551000=≥g S 镀铜水平网所需截面为引下线的75%,即Sg ×0.75=179.2所以当采用纯铜地网时,应当采用直径18mm (截面积254.34mm ²)的镀铜圆钢作为接地引下线,水平接地体取直径15.8mm (截面积195.97mm ²)的镀铜圆钢。
钢引下线所需截面计算如下(单位:mm 2):8.4604.07051000=≥g S 镀铜水平网所需截面为引下线的75%,即Sg ×0.75=345.6当采用钢地网方案时,除了考虑热稳定校验的因素外,还应当考虑钢材的年平均点腐蚀厚度0.43mm/年。
按照15年寿命考虑,钢材腐蚀厚度为:0.43*150年=6.45mm 。
所以应当采用100×12的扁钢作为接地引下线(要考虑引下线入地段的腐蚀情况而非单纯的大气环境腐蚀),水平接地体应当采用100×12的扁钢。