镀铜钢接地系统在同里换流站工程中的应用

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1、2012年第3期镀铜钢接地系统在同里换流站工程中的应用黄波(上海送变电工程公司，上海200235)摘要：主要介绍了镀铜接地棒和镀铜钢绞线的特点、性能、施工工艺要求，提出铜接地网实施的优化措施，并结合工程实践，提出铜接地网技术。该技术以其先进、可靠性高、经济上可行的特点可以广泛应用到实际操作中。关键词：镀铜接地棒；镀铜钢绞线；换流站工程中图分类号：TM862文献标志码：B4)导电性能好，电气性能稳定。1镀铜钢产品缺点是工艺要求高，生产成本高，尤其是设随着电力系统的发展，对接地的要求也越来备投资大．在国内很多地方严格控制高污染产业越高。长期、可靠

2、、稳定的接地系统，是维持设备的情况下，能申请到电镀厂执照非常难。稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障，接目前国际上最认可的制造方法，并有国际上地系统长期安全可靠运行的关键在于选择品质权威的UL467标准保证质量。必须大于0．25mm，以好的接地材料和可靠的连接。保证30年以上的寿命。目前，上海地区的变电所均已经使用热稳定1．2包铜钢接地产品性能好、导电性能强、耐腐性强的铜材做接地，其工艺：将钢材插入铜管内，利用直拉机拉丝模连接采用先进的放热熔接技术。在国外，铜材作的束紧力将铜管束紧在钢材外表面。也称冷轧包为接地材料已有超过百年的历史，而且是

3、唯一的覆法，即用机械力将铜层包覆在钢材上。选择。优点．工艺简单，成本低。可以加工很厚的铜层。镀铜钢是一种新型双金属复合材料，它既有缺点：钢的高强度，优异的弹性，较大的热阻和高导磁1)钢铜结合力差，可从表面切割将铜层与钢性，又有铜较好的导电性能和优良的抗腐蚀性棒分开；能。市面上的镀铜钢产品，一般有三种工艺。一种2)接地极打人地下土层时，表面铜层易翻皮。是电镀，一种是包铜，还有一种是水平连铸。水平3)铜钢结合为机械方式，接点处存在间隙。连铸成本非常高，一般用于接地的镀铜钢产品都焊接时，表层铜管易出现裂纹。不采用这种工艺。4)双金属内部有残留物，深

4、入地下后，地下1．1镀铜钢接地产品水，电解液等介质会渗透人中间，造成内部腐蚀，将高纯度电解铜通过电解原理，使其完全附且易形成原电池效应，从而增加腐蚀速度。着在钢芯上，在铜钢结合面形成合金化分子级结5)钢芯较软，打深时易弯曲。构，双金属界面完全结合，从而实现铜与钢之间标准：无相关国际标准，国际上应用不多。可延性冶金连接，并形成整体。优点：2良好接地的必要条件1)铜层与钢棒达到分子型结合，接地棒深入土壤时，不会弯曲，破裂。良好的接地系统应具备以下两个主要条件：2)铜层均匀，含铜纯度高，钢芯强度高。1)提供一个尽可能低的低电阻对地路径(接3)耐腐蚀

5、性强，不会脱节、翘皮、开裂。地电阻)，接地电阻越低，雷电流，浪涌和故障电一154-2012年第3期流就可越安全地消散到大地；过电压值就越低。为提高工程可靠性，降低地网内的电位差，2)接地导体应具有良好的防腐能力并能重同里换流站工程的水平接地材料选用镀铜钢绞复通过大的故障电流，接地系统的寿命应不小于线。接地材料的选择如下：地面主要设备的寿命。特高压直流输变电工程换水平接地网：TJ一185镀铜钢绞线，40％导电率流站工程设计要求50年及以上寿命。长期、可靠、垂直接地体：镀铜钢棒，L=2．4m，直径14．2mm稳定的接地系统，是维持设备稳定运行、保

6、证设水平接地体、垂直接地体和接地引下线之间备和人员安全的根本保障。相互连接采用放热焊接方式进行连接。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。5换流站接地系统现状3同里换流站接地装置的设计条件目前我国传统接地体大多采用钢材质，其主要原因是我国的早期电力系统设计技术多借鉴1)设计年限5O年前苏联相关技术，另外我国自身铜储探明量的不2)接地网面积：按站区围墙内1米计算，一足，加上西方国家过去对我国的封锁，中国不容156614m。易取得铜。为节约有色金属，在20世纪50～60年3)土壤电阻率：考虑季节系数后取40Q·m。

7、代提出“以钢代铜，以铝代铜”，所以一度大量选4)全站接地网以水平接地体为主，避雷针、用钢材和铝材。而国外(除前苏联国家，中国和印避雷器、避雷线与主接地网的连接点附近设置集度以外)，以铜材以及铜镀钢材料作为主要接地中接地装置(垂直接地棒)。户外主要电气设备及架材料已有超过100年的历史，而且被相关的国际构的接地，均采用限引下线与主接地网相连。标准推荐为主要的接地材料。5)根据系统提供的资料，本换流站远景目前，我国大部分地区仍然使用镀锌扁钢作(2020年)交流50okV母线单相短路电流约为为接地材料，但几十年的实践证明镀锌钢并不能45kA；直流侧

8、的最大短路电流约为30．5kA。计算解决接地装置腐蚀问题，接地装置腐蚀严重，有接地线热稳定的短路电流：对交流500kV设备接的甚至已被腐蚀断，不得不投巨资更换成铜接