铜包钢接地功法

工法名称：铜包钢接地施工工法

完成单位名称：仪电二公司

编制：

铜包钢接地施工工法

1、前言

接地，是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施。接地通过金属导线与接地装置连接来实现。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。作为一种安全防护，在现在的生产生活中接地显得越来越重要。铜包钢这种新型的接地材料，在现在的施工中应用的越来越多，现将在内蒙古国电赤峰3052煤制尿素项目的铜包钢接地施工方法总结如下。

2、功法特点

相对于传统的接地材料，铜包钢接地材料有以下的优点：

2.0.1、导电性能好

以铜的导电率为100%，ERICO铜包钢接地材料的导电率为

30%-40%，，国内铜包钢接地材料的导电率为12%-18%，而镀锌钢的导电率只有8.6％。铜包钢接地棒至少是镀锌钢导电率的2倍，加上铜的磁导率是钢的1/636，在高频接地或雷击电流作用下，产生集肤效应，让铜包钢接地材料据有接近于纯铜的导电性。

2.0.2、热稳定性更好

铜的熔点为1083°C，短路时最高允许温度为450°C；铜包钢材熔点为1084°C，短时允许温度为450°C；而钢的熔点为1510°C，短路时最高允许温度为400°C。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，镀锌钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，

是铜包钢接地棒的2倍。

2.0.3、耐腐蚀性好

接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式，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，是镀锌钢的耐腐蚀性的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），能够对内部的金属起到很好的保护作用，阻断腐蚀的形成。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过高温电弧焊接加工后会出现

点腐蚀情况，理论上最多只能保证10年。而铜腐蚀不存在点蚀情况，寿命较长。可见，铜包钢地体的耐腐性显著优于钢接地体。

2.0.4、施工方便

垂直铜包钢地材料安装方便快速，免开挖省时省力。通过连接，可实现任意深度并利用地下含水层，降阻效果明显，同时无需额外钻深井，从而减少变电站占地面积。

3、适用范围

铜包钢接地适用于各种化工工程、电力工程等。因铜包钢接地施工方便，尤其适用于电力工程施工中。

4、工艺原理

铜包钢接地系统除铜与铜接体间的焊接使用放热性焊接工艺，其余采用常规的焊接。

放热焊又称放热焊接，是一种简单、高效率、高质量的金属连接工艺。放热焊是以铝热反应所产生的高温使金属之间完全熔接，无需外加能源。这个反应是在耐高温的石墨模具内进行的，在正常的使用条件下，一个模具可焊接50-100或更多个点，而且可以根据实际的

连接型式来开模。焊接过程只需要几秒时间。 WTWELD放热焊：通过化学置换反应产生的热量，将需要连接的各种金属在模具内进行溶接。金属间的复合介面是分子连接，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象。焊接过程不需要外部电源和热源。化学放热焊的操作过程非常简单，质量容易得到保证。放热焊工艺原理：

1、放热焊接是通过铝与氧化铜的化学反应（放热反应）产生液态高

温铜液和氧化铝的残渣，并利用放热反应所产生的高温来实现高性能电气熔接的现代焊接工艺。放热焊接适用于铜、铜和铁及铁合金等同种或异种材料间的电气连接，它无需任何外加的能源或动力。

2、反应式：

3Cu2O+Al┄┄>6Cu+Al2O3+热量（温度可达2537℃或4600℃以上）5、工艺流程及要点

铜包钢接地一般常用的连接形式概括为以下几种：（1）铜包钢

与导线焊接；（2）铜包钢与金属带焊接；（3）铜包钢与铜包钢焊接；（4）铜包钢与金属棒焊接等。铜包钢施工过程如下：

1、施工前的准备工作

铜包钢接地施工之前有一系列的准备工作，包括工具、材料的准备和对的施工人员的技术和安全的培训。

1）对工具、材料的准备工作

铜包钢施工前要将施工过程中要使用的工具和材料准备好。因铜包钢接地主要是放热焊，所以准备也主要介绍放热焊的准备工作。放热焊所使用的工具和材料有焊接模具、火石枪、模具清洗刷、金属隔离片、焊药、喷灯、锉刀、电缆刀、密封泥、防护眼镜及防护手套等铜包钢接地施工中所必须的工具和材料。

2）对施工人员的技术安全的培训

铜包钢接地施工虽然简单且不需要专门许可证，但也需要对施工人员进行专门的培训。对施工人员进行放热焊方法的培训，对于施工过程中的要点要详细交代，在施工过程中的安全隐患要着重强调，避免施工出现质量及安全问题。

2、铜包钢接地施工

1）将铜包钢和需要与铜包钢焊接的材料敷设完成。

2）焊前准备工作，焊前准备好所有所需的工具材料，认真清理模具和焊接部位，去除模具内侧和焊接部位的所有污迹和渣滓，以避免焊接接头出现“夹渣”缺陷。模具和焊接部位应充分干燥，可以使用喷灯烘烤，避免残留的水份使焊接接头造成“气孔”缺陷。在施工现场连续操作的同一模具可借助放热熔焊后残留的热量保持干燥，但必须时时进行检查。不同形式的焊接接头选用相对应的模具，尤其要注意的是模具的孔径尺寸与焊接母材的尺寸相对应。按照焊材的对接形式摆好位置，将模具的左右两部分对齐夹紧，不能留有余孔和偏缝，防止高温金属液流出模具，必要时使用密封泥密封。

3)熔剂的填装及焊接母材的夹持，模具、焊接母材夹紧后，整体水平放置稳妥，装上特制的金属隔离片放在模具熔剂室底部，隔离片不得倾斜，必须将注入孔盖严实，防止熔剂下漏造成接头“夹渣”缺陷；熔剂倒入模具后，将引火粉均匀地撒在熔剂的表面，并延续至模具的豁口处，注意不能将熔剂和引火粉调和，调和后的熔剂和引火粉不易点燃。加入熔剂和引火粉后的模具不能震动或倾斜，以防金属隔离片偏移造成漏粉。

4）点火焊接，撒完引火粉后轻轻将模具盖盖好，注意模盖开口处不得对着自己和他人，也不能对着其它易燃物品，使用点火枪点燃模唇处的引火粉。点燃时点火者必须站在点火点的侧面并配戴防护手套和防护眼镜，防护眼镜要选用深色，防止焊接产生的强光和浓烈的烟尘伤害眼睛。点火前应在模具盖上压一个重约200克左右的压块（如小石头之类的重物），防止焊接时过激的燃烧反应冲开模具盖而损失熔剂或伤害人员。点火和焊接过程中不能移动模具、焊接母材，特别是不得在模具中窜动焊材，以防止脱焊、模具倾倒而造成接头次品和人员伤害。

5）焊后清理，等模具内的熔剂燃烧完毕，隔数秒钟后打开模具盖，首先清理一下熔剂室的焊渣，然后打开模具夹将两片模具公开，目测核查接头质量是否符合质量要求。用清模铲和清模刷将模具内侧清理干净，不能留下污渍和渣滓，如果要连续使用尽量在模具热干燥状态下使用。在开启模具时应戴好防护手套和防护眼睛，做好安全防护措施，以防烫伤。