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。

3．1．3 耐腐性

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，耐腐蚀性是镀锌钢的3倍以上．而且电气性能稳定。

铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿)，能对内部的铜起很好的保护作用。当铜与其它金属(钢结构、水管、气管、电缆护套等)共存地下时，铜作为阴极不会受腐蚀，腐蚀的是后者。

钢接地体接头部位经高温电弧焊接加工后会出现点蚀情况；而铜腐蚀不存在点蚀情况，且寿命相对较长。

3．2 综合对比分析

镀铜钢接地与传统接地各项对比见表1。

表1镀铜钢接地与传统接地各项对比表

焊接特点性能不稳定，接触电阻大，易腐蚀性能稳定，无接触电阻，不易腐蚀

导电性能良好优越，是钢材的8倍

防腐性能一般是镀锌钢的3倍

接地效果不稳定，接地电阻会持续上升很稳定，接地电阻保持在一个稳定的水准

使用年限 10年，需定期维护杆塔寿命周期内免维护

由表1可知，传统接地系统虽然前期投资小，但后期维修费用大，特别是因安全带来的经济损失是不可估量的；镀铜钢接地系统虽然一次性投资大，但其优越稳定的性能减少和避免了因接地带来的电力安全事故，相应的安全效益和经济效益是不可估计的。

4 工程实例

镀锌钢线的导线截面积为：

3o%导电率镀铜钢线的导线截面积为：

式中，为熔断电流，a；s为导体截面积，mm2；t为持续短路时间，s。

已知镀锌圆钢s为113．04mm2，若3o%导电率镀铜钢线s为70mm2，则：

镀铜钢/钢=1.557/1

故70mm2镀铜钢绞线满足设计要求。

5 结束语

合格的镀铜钢接地产品有非常好的耐腐蚀能力、导电能力和热稳定性，其使用寿命可达40年以上，降低了输电线路中因接地造成的电力系统跳闸停电事故，减少了由此带来的经济损失和造成的社会影响。实践证明，镀铜钢接地材料是输电线路接地的一种较好选择，在新建工程及改造项目中将发挥极大的作用。

参考文献

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2009

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。