镀铜接地材料在10kV配网接地系统中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 镀铜接地材料在10kV配网接地系统中的应用 （四会市正量电力设计院广东省526200） 摘要：在10kV配电网运行中，接地装置的施工和维护常常遇到占地政策难、支出费用高的难题，直接影响施工效率和电网安全运行，而且镀锌钢材料组建的接地系统防腐效果差，达不到运行30年的要求。采用镀铜钢接地技术，取代镀锌角钢接地，把原来横向埋设方式，改为向纵向埋深。改进后，安装接地装置不需要再开挖大于长30m，宽0.6m的地块，只需要在电杆及台架旁尽可能多的下插镀铜圆钢，开挖长度缩减为小于20m，宽0.6m的地块，即减少占地，又提高了接地安装效率。 关键词：镀铜钢接地安装效率 引言 接地系统好坏直接影响到配网线路运行的稳定性和可靠性，然而在接地系统得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。 1传统接地装置存在的??端 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，2m长的角钢电阻为50Omega;左右，根据国家标准需要将6根角钢垂直埋入地下，再用30m圆钢连接才能满足接地电阻和雷击电流释放要求。所以，安装接地装置时需要开挖一条宽约0.6m，深0.8m，长30m的深坑。开挖深坑耗时5.5h，安装角钢只能靠人力敲击，耗时约0.5h/每根，善后处理繁琐，其中焊接及接头防腐处理约0.5h，回填土石约0.5h，完成一组接地平均需要7h。 1.2土地征用政策处理难 安装一组接地需要向政府部门申请，并交付费用。若是水泥路面，施工更加困难，费用更多，并影响交通。土地征用政策处理难，经常遇到群众阻拦，影响工程进度。 1.3接地体在土壤中易腐蚀 土壤电阻率25Omega;.m-50Omega;.m，PH值5.0-6.5，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，也会导致接地电阻逐年升高。同时，铁（Fe+2）相对于氢的腐蚀电位为-0.4V，相对于其他地下金属（如铜）而言，在发生双金属氧化还原反应时，作为负极（阳极）牺牲，会加快自身的腐蚀速度。比如，广东电网肇庆四会供电局对100组使用5年的接地体进行检测，发现已腐蚀的有48组，占总数的48%，这些接地体腐蚀严重，接地电阻达不到要求，需要更换，加大了运行人员的维护工作量。 2选用新型接地材料的性能对比 2.1导电性能 在20摄氏度温度下，铜的电阻率17.24X10-6（Omega;.mm），钢的电阻率为138X10-6（Omega;.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%，镀铜钢的导电率超过20%，而镀铜钢绞线的导电率为30%。 在雷电流等高频电流作用下，镀铜钢材质会产生集肤效应，导电性接近纯铜，铜导体的阻抗远小于钢接地体，因此电阻导致的地电位升高而产生的侧击概率会大大减少。 2.2耐腐蚀性 铜材耐腐蚀性是钢材的十倍以上，是镀锌钢的三倍以上。镀铜钢的耐腐蚀性接近纯铜，铜的表面会产生较强的氧化物（铜绿Cu（OH）2），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遍应用，对这种材料的品质认证标准UL467，该标准第9章明确的规定了镀铜材料的厚度必须大于0.25mm，只有大于0.25mm的镀铜材料做地网才能保证地网30年免维护，在欧美国家的电网系统中，只有通过了UL467标准认证的镀铜材料，才能入网运行。同时IEEEstd80-2000《交流变电站设计导则》第11章规定常用的接地材料，可以埋入地下保证40年以上的使用寿命，热镀锌钢才只能用于设计寿命不超过15年的临时接地，且要定期检测接地电阻及锈蚀情况。 2.3接地效果 对接地系统基本要求是满足接地电阻的指标。接地电阻具体来说，实质上包含三个部分：a:接地导体本身电阻；b：导体和土壤的接触电阻；c：土壤的散流电阻。其中c最为重要，它是接地电阻的重要组成部分，这由土壤的电阻率决定。所以通常采用增大垂直接地体深度来减少土壤的散流电阻，从而降低接地电阻而不是增大垂直接地极直径来降低接地电阻。 在冲击电流作用下，接地装置的冲击电阻一般低于工频接地电阻，但是冲击接地电阻因土壤性质，冲击电阻峰值及波形、接地装置的几何形状不同而相差很大。因此在考虑接地装置的实际设计中，仍以正常的工频电阻值作为考虑依据，同时考虑一定的降低幅度。通常如果工频接地电阻达到要求，冲击电阻也达到了要求。综上所述，镀铜接地网相对于角钢接地网来说，能够更好的泄放