铜材料做接地网使用问题

铜材接地网的危害

国网电科院[武汉430074] 陈健生[教授级高工]

C opper Grounding Conductor Caused Harm

State Grid Electric power Research Institute Chen Jian Sheng 摘要：该文论述如何选择电力接地网的材料,对铜接地网存在的危害论证。通过引证美国标准,试验报告及使用经验;阴极保护防腐蚀机理分析;各地接地网的使用试验;中国及外国对土壤水质铜含量的限制;论述铜接地网的危害。铜材接地网最大危害是将对地网附近混凝土钢构架,地下电缆及管道造成严重阳极腐蚀,由于大量铜材埋在地下,将对附近土壤水质造成严重环境污染,如用铜接地网还要采用复杂的防腐措施保护构架钢材。中国使用钢材接地网已有数十年成功经验,不能重复国外走过的弯路。

关键词；铜接地网铁接地网阳极腐蚀阴极保护钢铁腐蚀环境污染铜含量Abstract: This article discusses how to choose material of electric power grounding, and copper existent concealed harm from argument .Pass to cite proof American standard, experiment a report and use experience; The cathode protection antiseptic theory is analytical; Connect grounding grid usage of experiment everywhere; China and foreign country are to the restriction of soil fluid matter copper content; Discuss the copper grounding existent concealed harm; The biggest concealed harm is bring serious anode corrosion to ground the frame, underground electric cable, pipe, and the concrete steel with nearby copper grounding. Due to a large number of copper buried in the ground, the soil near the water will cause serious environmental pollution, such as copper grounding grids also the use of complex measures to protect anti-corrosion steel framework. Grounding grid of steel used in China for decades successful experience in the past can not repeat detour abroad.

一．引言

近几年來,各地在500kv电力接地网中较多使用铜材,用铜材接地网未经严格论证,如果对使用铜材缺乏全面正确的了解和论证,必将对变电站和环境污染带來严重危害、下面从五方面发表个人看法,以供参考：一,国外对接地材料尽量少用铜材；二,铜材接地网对附近构架钢材造成严重腐蚀；三,铜材在酸性土壤中防腐性比铁差；四。铜材接地网对阴极保护造成困扰：五,重视铜接地网对水资源土壤的污染。

二, 国外对接地材料尽量少用铜材

中国各地采用铜材接地网的重耍理由是：国外都用铜材做接地网。其实欧州德国，俄罗斯等都用钢材接地网，仅美国日本等国使用铜材接地网。这是50年前的事,当時对铜接地网附近混凝土中钢筋阳极腐蚀还未发现,。后來发现铜地网邻近的构架钢筋和钢材腐蚀严重,其原因是铜地网对邻近钢材的阳极腐蚀。30年前的美国IEEE Std 142{文献1}及IEEE Std 80{文献2}号标准,就对用铜材做接地网进行了很多限制,规定铜材接地网只能用于独立分开的接地网,如邻近钢构架及混凝土最好用钢材接地网,或者对构架钢材采取可靠的阴极保护措施{文献14}。1991年6月27日出版的美国IEEE 142—1991号标准,对接地材料又进一步做了重大修改,建议用不锈钢做接地网的材料。美国EC&M在2001年资料中谈到{文献4}：按照美国标准,铜包钢不是接地材料最好的选择。美国Franek公司也提到{文献5}：用硬钢管作

接地网材料是最好的选择。

其实我国早几年出现这类隐患,据说福迠早期500kv变电站用铜接地网运行多年后,发现邻近钢材加速腐蚀。我国结构工程師设计构架,构架按规程设计没错,电力工程師设计接地网,互不相干,由于电力工程師设计铜接地网,影响构架加速腐烂,秧及池鱼。我国也有部份工程師提醒过此问题,中科院电工研究所马宏达在”关于防雷接地探讨”中就提出过{文献17}：”西方国家现在都己改用钢管做接地体了,我们还在宣传用铜做接地体,”同時提出：”耍注意接地措施导致的环境污染问题和对附近钢铁构筑物的腐蚀效应问题”。在电力自动化产品信息网中文章”变电站接地糸统设计研究”中谈到{文献18}：”特別说明,铜接地网与变电站混凝土基础内的钢筋，地下的钢管和钢构件会产生电腐蚀,需要采用比较昂贵的阴极保护措施{文献14},否则会产生相互关联的事故”。

据查证；俄罗斯，德国欧州很多国家都使用钢材接地网，而不是铜材接地网。根据美国文献6的资料；中国，德国，俄罗斯使用钢材接地网巳有数十年历史，且取得良好效果。据文献9《钢材接地网》表明；钢材接地网能迅速被全世界采用，原因如下；1。钢比铜便宜很多；2，能减少不同金属的化学电池影响，特别是对铜材；3，能保护钢结构不受腐蚀；4，在与铜相同截面时，钢比铜超过两倍的机械强度；5，在相同体积时，钢的吸热量是铜的1。36倍，并能承受更高的熔化温度，钢1510度，铜1083度，6，铜用作接地网时，将与埋于地下的邻近钢材管道，管线，钢筋等形成化学电池，对钢材加速腐蚀；7，根据文献6的论证；既使对附近钢材采取阴极保护措施，由于铜接地网的存在，使阴极保护措施变得很坏，效果很差。根据美国国家电气法规NEC规定,并没有要求使用铜材接地网,仅要求使用”永久的”金属接地棒及导体用于接地联接。

根据以上论述,国外用铜做接地网是50年前部份国家的事,由于发现铜接地网对邻近钢构架的腐蚀问题,就巳对铜接地网的使用在标准中进行了限制,1991年美国IEEE标准更推荐了用不锈钢做接地网。2002年美国己编有“钢接地网设计导则”{文献11}，并对变电站铁接地网进行阴极保护{文献12，13}。因而国外对接地网的选材不是大量采用铜接地网,而是尽量少用铜接地网,大量采用钢材接地网。其实我国使用钢材接地网己有60年经验,並发展了涂料防腐技术{文献15},不能再走50年前美国等少数国家采用铜接地网走过的弯路。

三, 铜材接地网对邻近构架钢材造成严重腐蚀

防腐技术中一项重大技术措施是”阴极保护防腐蚀”,也称”牺牲阳极保护”。任何金属材料都有其固有的电极电势,一般用电极电势Eq低的全属做牺牲阳极,保护阴极上电极电势高的金属,形成腐蚀电池,腐蚀阳极上金属,保护阴极上金属。锌的电极电势Eq=--0.7618v, 铁Eq=--0.447v 铜Eq=0.3419v 锌的电极电势比铁低,比铜更低,因而锌可作牺牲阳极保护铁和钢。如果用铜作接地网材料,而接地网附近有很多混凝土和钢构件及地下电缆管道等,这些钢材电极电势比铜低很多,结果形成铁为阳极,铜为阴极的腐蚀电池,其腐蚀电压为0.75v,更加上构架上母线泄漏电流,经钢材流入地下铜接地网,又形成电解腐蚀。这時钢构架成为牺牲阳极,铜接地网成为被保护阴极,因而加速构架钢材和混凝土内钢筋及地下管道电缆的腐蚀,这就成为变电站的事故隐患。

30年前美国IEEE Std 80{文献2及IEEE Std 142{文献1}号标准中提出：如果用铜材作接地网,必需对邻近构架钢材钢筋采取有效措施防止腐蚀。美国对混凝土内钢筋的阴极保护很重视,有关这方面专利有数十件{文献14}。美国EC&M谈到{文献4}：铜接地网如果应用错误,能引起临近构筑物严重腐蚀。美国Franek电气公司谈到：用铜作接地网材料,由于涉及到构架腐蚀,不得不考虑其危害。美国IEEE Std. 80—2000 标准中{文献2}第11章中提到：铜和铜包钢接地网与埋于地下的钢结构钢筋管道,电缆的铅包护套,形成化学电池体糸,并将加速这些钢材管道电缆的腐蚀。必需采取可靠措施,如阴极保护,镀锌,绝缘套管等,保护邻近的

钢材管道电缆。也就是说：变电站采用铜接地网時,除了价格比铁贵5倍外,还耍对变电站的地下钢材钢筋管道电缆等,采取复杂昂贵的保护措施。有人认为,在混凝土构架中,混凝土对钢筋有保护作用,事实上钢筋混凝土仍有部份导电性,有导电性就存在腐蚀, 为了防止混凝土中钢筋腐蚀,国外有很多资料{文献8}及专利。更严重的混凝土中钢筋腐蚀后,很难检测,将形成重大事故隐患。

根据美国标准ANSI IEEE Std. 142-1991 {文献1} 第4章第4.5.5.节的规定；由于两种不同金属电气接触形成化学电池而导致腐蚀,腐蚀的速率取决如下5种因素；a..两金属的电位差, b.两金属位置接近的比率, c.电解质的电阻率, d.环路系统电阻, e.两电极间导体,构架,管道的杂散电流。用于接地网的铜材,是不易腐蚀的金属,但它能使地下钢铁金属与铜形成电气接触,而造成钢铁严重腐蚀。这些构件为地下管线,水管,,建筑钢材,埋地铁箱,电缆铅包等。

附图显示铜与铁电气联接时形成化学电池的效果,铁可能是地下钢铁,管线,或水管, 铜是接地网,,外部联接可能是管线铁架,或通过接地网直接联接到管线. 根据欧姆定律,通过土壤电解质形成环路,产生电流,此时电流从阳极铁离开进入土壤后,即对铁产生腐蚀。据试验;1安培直流电流经过1年将腐蚀掉20磅重铁,75磅重铅,26磅重锌,如果环路电流加大,将有更多金属被腐蚀掉。两金属间电极电势及其间的电阻,决定其电流大小。根据金属电极电势表,金属在正极端时为阳极,这些金属将被腐蚀, 金属在负极阴极端时是负值,这些金属将被保护,因此叫”阴极保护“金属在阴极,它被保护,因而不腐蚀。有铜接地网存在时, 铁在正极端被腐蚀,铜在负极端被保护。镀锌铁捧不用于接地网,因其上锌将很快被腐蚀掉,并露出铁,也将很快被腐蚀。根据文献6的测试及文献10的说明, 如果铜接地网同其他金属,如黑铁,铸铁,可锻铁进行电气互联时,铁金属将成为铜的阴极保护消耗材料。因而铜是坏邻居,当铜接地网存在时,将对同时接地的其他铁金属加速腐蚀。

各地设计時仅简单提出可用铜材作接地网,因铜接地网对邻近钢构架及混凝土中钢筋管道电缆等,发生的严重腐蚀,並没有进行充分论证及采取有效保护措施,这就形成保护了接地网,损坏了构架钢材管道电缆。用铜材作接地网,必然对邻近构架钢材钢筋管道电缆产生严重腐蚀,如果不进行充分论证采取有效措施防止构架钢材管道电缆腐蚀,就断然大量采用铜材接地网,将对变电站产生严重危害,这些变电站都是500kv骨干站,且被腐蚀钢筋都在混凝土中,无法檢查,其危害非常严重。

在酸性土壤中防腐性比铁差

铜材在酸性土壤中防腐性比铁差

四, 铜材

任何金属对不同介质都有不同的腐蚀性能,铜对碱性介质有较好的防腐性能,但对酸性介质防腐性能很差。铜在硫酸中就腐蚀非常快。地面土壤成份是复杂的,有碱性的也有酸性的,由于大气中的酸雨及土壤中植物腐烂,都形成酸性土壤。不能将铜在碱性土壤中比铁耐腐蚀

強三信,就推论到酸性土壤中比铁強三信。根据美国ERICO电气公司2003年7月7日提出的”电力接地网使用寿命技术报告”谈到{文献3}：该公司用纯度99.94%的铜(代码M)和纯度99.93%的铜(代码P),在28种不同土壤中,进行为期8年的耐腐蚀试验,用夭平称重计祘其腐蚀率,其试验结果如下表：

土壤编号试验年数M年腐蚀量P年腐蚀量M-P平均年腐蚀重,OZ/ Ft2 每年腐蚀深度,Mils

1 8.1 0.06 0.063 0.0615 0.0000861

20 8.1 0.042 0.039 0.0405 0.0000567

3 8 0.027 0.029 0.028 0.0000392

8 8 0.024 0.019 0.0215 0.0000301

12 8 0.312 0.278 0.295 0.000413

13 8 0.023 0.031 0.027 0.0000378

14 8 0.04 0.025 0.0325 0.0000455

15 8 0.013 0.016 0.0145 0.0000203

16 8 0.057 0.058 0,0575 0.0000805

17 8 0.0037 0.04 0.0385 0.0000539

18 8 0.0076 0.0077 0.00765 0.00001075

19 8 0.039 0.04 0.0395 0.0000553

22 8 0.068 0.07 0.069 0.0000966

23 8 0.118 0.135 0.1265 0.0001771

25 8 0.012 0.011 0.0115 0.0000161

28 8 0.084 0.079 0.0815 0.0001141

33 8 0.137 0.117 0.127 0.0001778

34 8 0.016 0.022 0.019 0.0000266

35 8 0.017 0.016 0.0165 0.0000231

37 8 0.169 0.162 0.1655 0.0002317

38 8 0.025 0.043 0.034 0.0000476

40 8 0.125 0.168 0.1465 0.0002051

42 8 0.047 0.049 0.048 0.0000672

43 8 0.635 0.555 0.595 0.000837

44 8 0.079 0.061 0.07 0.000098

45 8 0.033 0.03 0.0315 0.0000441

4 7.9 0.019 0.019 0.019 0.0000266

32 7.9 0.049 0.018 0.0335 0.0000469

从上表中可看出：腐蚀最严重的为43号土壤,年腐蚀率为0.595 OZ/ Ft 2, 腐蚀最弱的为25号土壤,年腐蚀率为0.0115 OZ/ Ft 2, 二者相差50倍。以上28种土壤年平均腐蚀深度为0.000115 Mils,而腐蚀最严重的43号土壤,年腐蚀深度为0.000833 Mils,比年平均腐蚀深度高出7倍,也就是在一般土壤中,铜接地网使用30年,在酸性土壤中使用寿命不到5年,因酸性土壤对铜的腐蚀比较严重。根据文献6的说明；如果铜埋在地下,与其他金属构件绝缘没有电气联接时,铜仍然被腐蚀。在酸性土壤条件下,相同的环境土壤中,独立铜的腐蚀速度将更大于铁。所谓铜接地网耐腐蚀, 实质上是牺牲腐蚀铁而保护了铜。

武汉大学2001年10月受凱文公司委托,对铜材,镀锌铁片,导电防腐涂料三者进行电解腐蚀试验{文献16}。将三种试件：导电防腐涂料涂刷铁片；镀锌铁片；紫铜片三者串联,置于10%浓度硫酸中,用6伏直流恒定电压进行电解腐蚀试验。通电三小時后,将试件清洗干燥,用

分析天平称重。试验结果,三者电解腐蚀率：铜片571 g/m2.h, 镀锌铁片575 g/m2.h, 导电防腐涂料铁片34 g/m2.h, 。以上试验证明：在硫酸中电解腐蚀,铜片铁片相同,铜材不耐酸性腐蚀,如果用导电防腐涂料将铁片涂刷后,其耐硫酸腐蚀是铜的十七倍。

通过上述论证,铜接地网並非在所有土壤中比铁強,在酸性土壤中,铜比铁更易腐蚀,如果对铁采用导电防腐涂料涂刷,比直接用铜有非常优良的防腐性能。

五. 铜材接地网对阴极保护造成困扰

美国德克萨斯州ELK 公司{文献6}对铜材接地网影响地下钢铁构件阴极保护的效果进行过试验。检测在如下三个不同铜接地网糸统进行；1。飞机设备维修工厂的阴极保护及标准的铜接地网。2。煤气油料生产设备的阴极保护及其大面积的裸铜材接地网。3。大型火力发电厂1960年后建立的标准裸铜材接地网。根据上述三个案例检测，结论如下；在土壤环境下的钢铁构件及管线，由于铜接地网的存在，形成不同金属的互联，将导致钢铁件腐蚀速度的明显加快。当黑铁，铸铁，可锻铁通过土壤导电联接到铜，黄铜，铜包钢等接地网时，即形成非常有效的腐蚀电池。铜对于所有构件的铁材料就是正电子。在此状况下，铜对所有铁构件不容易极化。因此，当铁构件在土壤中直接偶合到裸铜接地网时，所有铁构件即加速被腐蚀。阴极保护通常用于电厂，变电站，工厂设备等的地下部份，防止腐蚀的常用办法。对地下铁构件，除了用涂料外，还采用阴极保护的复合方式，此时形成最小的阴极保护需求电流及低廉的锈蚀保护糸统。如果不用钢材接地网，而采用铜材接地网时，此时阴极保护系统急速变坏，或者失效，此时阴极保护需求电流将坫加数倍原定值，在阴极保护工程设计及电力安全设计中，将造成很多设计矛盾。当有铜材接地网时，将形成非常大的负载电流，加载在阴极保护系统中。在实例中，阴极保护加压电流糸统，将坫加原电流值90%以上的电流输出。在地下铁构件管线与铜接地网之间，形成强大的伏打电池偶合，阴极保护电流糸统将坫加大量电流输出，或仃止工作，此时地下钢铁构件，将快速被腐蚀。铜是坏邻居，用铜材接地网时，铜对铁构件不容易极化，要使铜极化保护铁构件，必须对单位面积的电动电势提高10—20倍的铁极化电势。这样处理，非常困难，唯一可行的办法是拆除原有的铜接地网，改成不锈钢或铁接地网。

六, 重视铜接地网对水资源土壤的污染

环境污染是关係一个国家长远发展和子孙后代的事,中国和国外对此都非常重视。全世界对水资源土壤中铜的含量都有严格的控制,而对铁则没有规定,也就是说,对铁的使用是开放的,对铜的使用是有限制的。当大量铜接地网布满中国各地時,再來讨论铜接地网对环境污染,就巳经來不及了,从现在起,电力行业专家们就应关心重视此事。

铜属微毒类,微量对人体有益,过量对人体有害。铜在土中以化合物方式出现,铜盐使人中毒发生流涎,恶心,呕吐,腹痛,严重者有头痛,心跳迟缓,呼吸困难。铜被腐蚀后可积累畄在土中,土壤中的腐植酸等,能与铜形成螯合物而固定铜。铜在水资源土壤及食品中,与其他重金属镉,汞,铅,铬,砷等一样受到严格限量：铜在饮用水中限量为1.0 mg/L{文献21}, 铜在农用水中限量为1.0 mg/L{文献22}, 铜在土壤中限量为100—400 mg/kg{文献20}, 铜在农作物中限量为10—20 mg/kg{文献25}, 铜在农作污泥污染物限量为250—500 mg/kg{文献23，24}, 国外都有此相似的限制{文献26，27}。既然国家对水资源土壤中铜含量都有严格限制,电力工业就无权将大量铜埋入地下对水资源土壤造成污染,这是国家的未來,这是环境保护的红线,不能先斩后奏。

七, 结朿语

铜材接地网存在很多问题,关键是对附近构架中的钢材产生严重腐蚀,对变电站带來严重

危害,国外早已重视此问题,仅美国等用铜材接地网，欧州德国、俄罗斯都用钢铁接地网。大量铜材埋在地下,对水资源土壤造成严重污染,国家对水资源土壤农作物中铜含量都有严格限制。铜接地网仅在碱性土中防腐蚀性能比铁好,铜在酸性土中防腐蚀性能比铁差,盲目使用将带來危害。国外用铜材接地网是50年前的事,美国现有限制使用铜接地网,推荐大量用铁接地网。国外过去用铜材接地网的国家，很多都改用钢铁接地网了。铜材价格比铁高五倍,铜是战略物资,我国是缺铜国家。我国使用铁接地网巳有60年经验,近十年又发展很好的导电防腐涂料技术,比铜耐腐蚀高三倍。我国不能重复美国50年前用铜接地网走过的弯路,限制铜材接地网的使用,对电网安全,环保,节约都有利。

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作者简介: 陈健生,1931年生,男,东北大学电力糸毕业,退休前武汉高压研究院研究员{教授级高工},硕士生导師,主研超高压带电作业及电力工程设计运行。国家政府津贴,前为中国电机学会高级会员,任过国际电工委员会78分会工作组成员,四次出席IEC TC78国际会议,任过国家标准局带电作业标委会委员秘书长,现退休住美国。

联糸电话：美国001-212-860-7603

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水平连铸铜覆钢制造工艺

水平连铸铜覆钢制造工艺 一、铜覆钢复合材料概述 铜覆钢双金属复合材料是将铜与钢两种金属通过一定的工艺加工而成的复合导体。该导体既有钢的高强度、优异的弹性、较大的热阻和高导磁特性，又有铜的良好导电性能和优良的抗腐蚀性能，因而被广泛运用于接地防雷装置（如接地棒、接地线、引下线、避雷线、避雷针等）、信号传输（如同轴电缆内导体、电子管脚、电话引入线、波传输反射网等）、承力索（如铁路吊弦、载流承力索、机车牵引线）等等。二、制造铜覆钢栓金属复合材料的工艺 1电镀（电铸）法：将处理干净的钢丝（钢棒）通过电镀槽，利用电解原理，在钢的表面镀上一层铜（先镀镍，再镀铜，要不然铜镀不上去）。该工艺也称冷镀工艺。主要优点是：制造成本低；主要缺点是：铜层薄（铜层厚度最厚0.25mm，在地上一剐蹭铜就没了）、铜钢结合面会残留电解液、存在内部电化学腐蚀，对环境有污染。 2套管法：将处理干净的铜棒插入钢管内，利用直拉机拉丝模的束紧力将铜管束紧在铜棒的外表面。该工艺也称冷轧包覆法，即用机械力将铜层包覆在钢芯上，主要优点是：工艺简单、成本低；主要缺点是：铜钢结合力差（机械结合，铜层易分离、脱落），无法满足大长度要求，另因两种不同金属间存在间隙，深入地下易形成原电池效应，从而增加腐蚀

速度。 3水平连铸法：将处理干净的钢丝（钢棒）在氮气保护下加热到较高温度，同时利用工频炉将电解铜加热熔化，将钢丝（钢棒）快速通过铜液并在出口处结晶成铜包钢棒，再拉制成铜包钢导体。该工艺的主要优点是：铜与钢实现了冶金分子结合、成为单一复合体、可任意调节铜层厚度（常规0.5mm 以上），产品品种较多；主要缺点是：工艺较复杂、相比之下成本高。 三、铜覆钢防雷接地产品 随着电子通讯的不断普及和大型石油石化、电站、超高压输变电线路及高层建筑不断涌现，防雷接地装置在人和电力、电子设备的安全保护方面扮演着生死攸关的角色，其可靠性已越来越受到人们的重视。用型钢或者建筑物基础作为接地体，虽然减慢了钢的腐蚀，但因锌比钢活泼，锌的腐蚀速度比钢更快，由于镀层锌与土壤接触，而它却在不断的腐蚀之中，接地电阻随锌层的腐蚀不断变化，稳定性差，使用寿命较短，每年还需检测电阻阻值，工作量大。而采用铜覆钢双金属复合材料做接地体及防雷导体，由于铜的金属活泼型差，一般不会与酸、碱、盐发生反应。根据集肤效应，当表面铜层大于0.5mm时，钢芯载流很小，利用钢的强度将铜导体送到地下，表面铜层不会发生腐蚀现象，因而接地棒电阻不会随着时间的推移发生变化，可实现免维护。

铜覆钢接地材料技术规范

技术规范 目录 1,执行主要规定 2、技术指标、使用环境 3、执行标准 4、实验要求 5、产品验收标准及验收方法

铜覆钢接地材料技术规范 1．执行主要规定 1.1 本技术条件书适用于铜覆钢接地材料的技术条件 1.2 本技术条件书提出的是最低限度的技术要求，供方应提供符合本条件书和技术标准的优质产品。 1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则表示供方提供的产品完全符合本条件书的要求。 1.4生产厂家对所响应的技术参数必须提供经中国电科院出具的型式试验报告、产品检验报告等影印件，提供在有效期内的工业品生产许可证书及在网运行销售业绩，用户使用证明等资料。 1.5投标方或制造商必须有权威机关颁发的ISO–9001系列的认证书和UL认证证书。 1.6镀铜圆钢与扁钢或角钢采用放热焊接，应符合相关规定。 1.7焊接完毕后，清楚焊渣并涂一层防腐漆，两层银色油漆。 1.8接地圆钢沿泉沟两侧敷设，每隔50米与已建内连接带焊接连接 1.9图纸部件8采用镀铜圆钢。表面镀锌，镀铜厚度大于或等于0.25mm，单根长度不小于100米。 2.0中间接头处所有电缆接地箱总接地电缆镀铜圆钢相连连接线采用60*8镀锌扁钢。接地电缆接线端子采用双螺栓压接方式与60*8扁钢相连，与已建接地带连接板共同压接，压接宽度不小于扁钢宽度的2倍。 2.1镀铜接地材料必须提供国家电网电科院的检测报告并符合UL认证。 2.技术指标、使用环境: 1.规格尺寸

镀铜圆钢：镀铜圆钢外径大于等于Φ17.8mm，长度为100米/卷，保证镀铜圆钢上每点的铜层厚度在0.25mm以上。 （国家电网公司企业标准《电气工程接地用铜覆钢技术条件》Q/GDW466-2010 中关于铜覆钢接地材料的要求，其每点的镀铜厚度要在0.25mm以上） 2.技术要求 2.1铜覆钢接地材料及相关配件应优先采用设计制造经验成熟、结构简单。 2.2作为电气工程接地用的铜覆钢，其设计选型，应满足地面工程的设计使用年限要求，满足现行规范对环境保护的要求，且铜必须连续、均匀、牢固的包覆在钢芯上。铜层表面应光滑平整，具有均匀的金属光泽。不应有明显的缺陷，如毛刺、气泡、锈蚀、裂皮、漏覆、结疤等。 2.3铜覆钢所用钢材应符合GB/T 699 及GB/T 700 的规定。电铸用铜应符合GB/T 5246 及GB/T 467 的规定，电镀用硫酸铜应符合应符合HG/T3592 的规定。 2.4各类型的单根（股）铜覆钢铜层厚度任意测量值，最小值不应小于0.25 mm。厚度测试区域内，铜层的均匀性（铜层测试的最大值与最小值之差）应满足Q/GDW 466-2010《电气工程接地用铜覆钢技术条件》中的规定。 2.5焊接用作水平接地体自身（十字、T字、一字等）连接、水平接地体与垂直接地体间连接、水平接地体与设备接地线连接以及水平接地体的其他连接等。在完成连接后，连接应为永久分子连接，不会变松或被腐蚀，技术要求需满足Q/GDW 467-2010 《接地装置放热焊接技术导则》相应规定。 2.6铜覆钢试样经腐蚀性能循环试验后（包括4.9 四个环节顺序进行，每个试样在循环试验过程中不允许更换，按照电流-温度循环试验、冰冻-融化试验、中性盐雾腐蚀试验、故障电流试验的顺序进行，见/GDW 466-2010《电气工程接地

华北网等电网接地铜网敷设标准

华北电网等电位接地网敷设原则 1总的要求 1.1根据“国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）继电保护专业重点实施要求”制定华北电网等电位电网敷设原则。 1.2在新建、改建工程中严格按照本原则执行，敷设等电位接地网。 1.3对已经运行未敷设等电位接地网变电站，应逐步加以改造，并实施。 1.4本原则由华北电网有限公司调度通信中心解释。 2敷设等电位电网原则 2.1华北电网装有微机型继电保护及安全自动装置的110kV及以上变电站或发电厂均应敷设等电位接地网。 2.2应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100 mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网（可参见附图1-1站区等电位接地网示意图）。 2.3分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间，应使用截面不少于100 mm2的、紧密与厂、站主接地网相连接的铜排（缆）将保护就地站与集控室的等电位接地网可靠连接。 2.4等电位接地网宜采用铜排方式。

3等电位电网安装方式 3.1 控制室、保护室内等电位电网安装方式 3.1.1原则要求 3.1.1.1在主控室、保护室柜屏下层的电缆室、电缆沟内，按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接(目字结构)，形成保护室内的等电位接地网。 3.1.1.2保护室内的等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜排（缆）与厂、站的主接地网在电缆入口处一点连接，这四根铜排（铜缆）取自目字结构等电位网与主接地网靠近的位置。 3.1.1.3控制室、保护小室电缆入口处二次电缆沟道内敷设的接地铜排（缆）通过截面不小于100mm2的铜排（缆）与主控室、保护室内等电位接地网就近联通。 3.1.2施工要求： 3.1.2.1铜排与铜排的连接采用放热焊接。。 3.1.2.2控制室、保护室内等电位接地网采用专用支架固定。 3.1.2.3控制室、保护室下方是电缆夹层：支架固定在第一层桥架与结构梁之间的桥架立柱上，约在梁下100mm高出第一层桥架100mm处（可参见附图4-1）。支架固定采用钨极氩弧焊固定。

铜包钢防雷接地

氨区铜包钢防雷接地 施 工 方 案

一、工程概况： 满洲里达赉湖热电有限公司机组装机容量为2×200MW，1号炉、2号炉于2011年投产。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造的型号为HG-670/13.7-HM18型超高压参数单汽包自然循环锅炉，此锅炉为单膛，“П”型布置，一次中间再热，平衡通风，室内布置，固态排渣煤粉炉，燃烧器呈六角切圆布置，在炉膛中心形成逆时针旋向的两个直径稍有不同的假想切圆。一台风扇磨煤机带一组燃烧器；采用6台FM318-700型风扇磨煤机直吹式制粉系统，4台运行，1台备用，一台检修备用；采用高温炉烟、冷风和热风三种干燥剂制粉系统，锅炉采用全钢结构，与锅炉房框架联合布置。除空气预热器采用支承结构外，其余均为悬吊式结构，悬吊在锅炉的顶板上。锅炉构架全部采用钢结构、焊接连接。 本工程建设规模是2台200MW机组建设脱硝装置，采用的脱硝工艺为选择性催化还原（SCR）工艺。在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于80％，脱硝层数按2＋1设置。 本工程在脱硝氨区范围内设一总接地网。各单元内接地就近与总接地网不少于两点连接。所有用电设备正常不带电的金属外壳、电缆桥架及工艺设备（容器、塔、管架等）均做可靠接地并与全厂总接地网连通。全厂装置的工作接地、保护接地、防雷接地、防感应雷接地、防静电接地共用一套接地系统，并在装置区与相邻其他装置接地网连成一体，接到总体接地网上。接地网的接地电阻不大于1Ω，施工时应进行实测，若不能达到要求则用SRB426-Φ16 L=2.5m铜包钢接地棒增打接地极。接地装置由接地极、接地连接线、接地干线组成。接地极采用铜包钢，每根2.5m，垂直打入地下，接地极相距不小于5m；室外接地干

国际国内铜接地的相关标准

接地材料的选择的国内国际标准与由来 一、概述 防雷设备的主要作用是防止雷电直接落到被保护的设备上，并把雷电流很快引入大地，使被保护设备上免遭高幅值雷电过电压作用，以保护设备绝缘的安全。而接地装置正是把雷电流引入大地的设备。没有接地装置，或者接地装置不合格，就会失去或减小防雷设备的作用。由于雷电流不能或不能迅速流入大地，就可能造成保护失效，导致事故扩大。长期运行经验证明，接地装置的材料的选择与可靠安装直接关系着设备与人员的安全。 二、接地材料的一般要求 由于地下的土壤环境复杂，存在多种的微生物和化学物质，对于金属或多或少都存在着腐蚀。如果接地体被严重腐蚀，就无法与大地很好的接触，或者导致接地导体腐蚀断裂，造成地网性能的下降。另外，接地系统一般都埋设在地下，开挖检查与维护都比较困难。所以，接地材料的耐腐蚀性能直接决定了地网的使用寿命和经济性。要求接地网的使用寿命要大于被保护设备的使用寿命。一般规定接地网的使用寿命需要在40年以上。

三、国外相关标准对接地材料选择的建议 3.1 IEEEstd80-2000 IEEE Guide for Safety in AC substation grounding IEEEstd80-2000《交流变电站接地安全导则》，中对于接地体的选择在11章Selection of conductor and connection (导体与连接的选择)（第40页）做出了相关的规定 11.1基本要求：接地系统中的每一个要素，包括水平导体、联接、垂直接地极、引上线、其使用寿命都应当大于建筑物或者的设备的最大预期使用寿命进行设计，每一个要素都应当满足下列的条件： A）具有良好的导电性，以减小导体周围的电位差; B）在故障峰值电流持续的时间内，不会被熔化，保持完整; C）机械性能稳定可靠 D）当发生腐蚀和自然破坏时，仍然能够保持性能稳定.

杭州铜覆钢圆钢

钢包钢圆钢是一种新型的接地体，采用电镀、连铸等工艺制造。采用先进工艺，在特殊钢芯表面覆盖纯铜制成。其导电性与同直径铜棒相同，但成本远低于纯铜。它的耐腐蚀性远远优于镀锌钢。它具有导电性好、电阻低、耐腐蚀性好、 运输方便、施工效率高等诸多优点，是替代圆钢、角钢、镀锌扁钢等传统接地 材料的良好选择。 目前，铜包钢圆钢可分为直线型和圆盘型两种。线型规格一般为6m片，盘型 规格一般为100M片。其他长度规格也可以定制。一般用于水平接地线、接地线、避雷带。前两种比较常见。对于大型接地网，水平接地干线可采用盘型， 接地线和避雷带必须采用线型。具体使用方法如下：。水平接地干线：在接地 槽内水平敷设，板式铜包钢接地圆钢必须调直，直径10mm及以下可用人工调直，直径12mm及以上必须用卷扬机或专用调直机调直。不要使用钢筋校直机，钢筋校直有可能损坏铜层。

2。接地引线：根据绕组基础、弯曲和形状的预先情况，将一端连接到水平接地主网，另一端连接到设备基础或终端。 三。避雷带：根据电网的大小和位置敷设，相互连接成电网，并与支撑材料连接。 注： 1:gweld放热焊接推荐用于本产品的连接。传统的铜焊接会损坏铜包钢制品表面的铜层，造成强烈的电解腐蚀。另外，常规铜焊和氩弧焊接点的金相结构变形，焊接点易腐蚀，降低了整体接地网（装置）的使用寿命。Gweld放热焊是最新的焊接技术，能有效解决纯铜铜包钢钢之间的连接问题。 2：不准用钢筋矫直机矫直铜包钢接地圆导线，否则会损坏材料本身的铜层。可采用专用矫直设备或卷扬机进行矫直。 此外，该材料还可用于一般环境和要求较高的特殊环境，如潮湿、盐碱、酸性土壤等产生化学腐蚀性介质的场所，如工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地水平接地体等，接地线和避雷带。 有关防雷材料的更多信息，请登录红雷科技有限公司官网，目前公司主要产品有：铜包钢接地棒、铜包钢接地线、铜包钢扁钢、铜包钢绞线、电解离子接地极，热熔焊剂、焊接模具等

铜材料做接地网使用问题

铜材接地网的危害 国网电科院[武汉430074] 陈健生[教授级高工] C opper Grounding Conductor Caused Harm State Grid Electric power Research Institute Chen Jian Sheng 摘要：该文论述如何选择电力接地网的材料,对铜接地网存在的危害论证。通过引证美国标准,试验报告及使用经验;阴极保护防腐蚀机理分析;各地接地网的使用试验;中国及外国对土壤水质铜含量的限制;论述铜接地网的危害。铜材接地网最大危害是将对地网附近混凝土钢构架,地下电缆及管道造成严重阳极腐蚀,由于大量铜材埋在地下,将对附近土壤水质造成严重环境污染,如用铜接地网还要采用复杂的防腐措施保护构架钢材。中国使用钢材接地网已有数十年成功经验,不能重复国外走过的弯路。 关键词；铜接地网铁接地网阳极腐蚀阴极保护钢铁腐蚀环境污染铜含量Abstract: This article discusses how to choose material of electric power grounding, and copper existent concealed harm from argument .Pass to cite proof American standard, experiment a report and use experience; The cathode protection antiseptic theory is analytical; Connect grounding grid usage of experiment everywhere; China and foreign country are to the restriction of soil fluid matter copper content; Discuss the copper grounding existent concealed harm; The biggest concealed harm is bring serious anode corrosion to ground the frame, underground electric cable, pipe, and the concrete steel with nearby copper grounding. Due to a large number of copper buried in the ground, the soil near the water will cause serious environmental pollution, such as copper grounding grids also the use of complex measures to protect anti-corrosion steel framework. Grounding grid of steel used in China for decades successful experience in the past can not repeat detour abroad. 一．引言 近几年來,各地在500kv电力接地网中较多使用铜材,用铜材接地网未经严格论证,如果对使用铜材缺乏全面正确的了解和论证,必将对变电站和环境污染带來严重危害、下面从五方面发表个人看法,以供参考：一,国外对接地材料尽量少用铜材；二,铜材接地网对附近构架钢材造成严重腐蚀；三,铜材在酸性土壤中防腐性比铁差；四。铜材接地网对阴极保护造成困扰：五,重视铜接地网对水资源土壤的污染。 二, 国外对接地材料尽量少用铜材 中国各地采用铜材接地网的重耍理由是：国外都用铜材做接地网。其实欧州德国，俄罗斯等都用钢材接地网，仅美国日本等国使用铜材接地网。这是50年前的事,当時对铜接地网附近混凝土中钢筋阳极腐蚀还未发现,。后來发现铜地网邻近的构架钢筋和钢材腐蚀严重,其原因是铜地网对邻近钢材的阳极腐蚀。30年前的美国IEEE Std 142{文献1}及IEEE Std 80{文献2}号标准,就对用铜材做接地网进行了很多限制,规定铜材接地网只能用于独立分开的接地网,如邻近钢构架及混凝土最好用钢材接地网,或者对构架钢材采取可靠的阴极保护措施{文献14}。1991年6月27日出版的美国IEEE 142—1991号标准,对接地材料又进一步做了重大修改,建议用不锈钢做接地网的材料。美国EC&M在2001年资料中谈到{文献4}：按照美国标准,铜包钢不是接地材料最好的选择。美国Franek公司也提到{文献5}：用硬钢管作

连铸铜覆钢系列复合材料是智能电网全寿命、接地装置的首选材料

连铸铜覆钢系列复合材料是智能电网全寿命、免维护 接地装置的首选材料 2015-03-26 国家电网接地装置的安全性和稳定性在电网建设中作用越来越重要，接地装置所使用的材料质量不仅关系到国家电网中重大设备的运行安全，也关系到电力行业人员的人身安全。国家十二五规划纲要明确提出，要加强对国家的电网建设，大力发展高压和超高压的智能电网,然而电网的输变电工程对接地装置提出了更高的要求。目前国家电网中国电力科学研究院已经将一种与智能电网持续可匹配的接地装置作为主要的研发 课题。 一、目前接地网存在的问题 以往我国主要采用镀锌钢作为接地材料，铜是国家战略储备资源，效仿苏联老大哥的做法提出了以钢代铜，以铝代铜。 但是镀锌钢接地网存在两大主要问题： 1、容易腐蚀 1）、镀锌钢接地网腐蚀严重。根据武高所等权威研究机构对全国电力系统的接地进行的调查显示：镀锌钢接地网使用寿命仅为7－15年，达不到60年要求。 2）、电焊时的高温破坏镀锌层，导致地网接头腐蚀严重。 2、降阻困难。 1）、许多工程项目其土壤电阻率较高，占地面积较小，难以实现接地低阻值要求。 2）、采用各种降阻材料，易加速对接地主网的腐蚀。 二、解决方案 在防腐蚀和降阻之间是一组矛盾，针对这组矛盾提出了一下解决方案： 1、解决接地网易腐蚀的主要方法： 1）、采用不易腐蚀的金属复合材料（如：铜覆钢系列金属复合材料） 2）、增大热镀锌钢的锌层厚度及截面 3）、提高材料连接的可靠性（如对铜覆钢材料采用放热熔接的连接方式） 2、解决降阻困难的主要方法 1）、人工改善土壤电阻率（换土、加降阻剂） 2）、选用降阻效果好的接地极（电解离子接地极、石墨模块） 3）、扩大变电站地网的面积 4）、外引接地 5）、增加地网的埋设深度（深井接地方式） 6）、利用自然接地体 三、国家电网全寿命、免维护的接地装置采用铜覆钢代替传统镀锌钢的优势在于：

变电站铜接地网与钢接地网的技术经济比较分析

变电站铜接地网与钢接地网的技术经济比较分析 文章以220kv变电站的接地网设计为例，对铜接地网以及钢接地网的经济性进行了比较分析，对其接地效果也进行了分析，从导电性能、热稳定性以及耐腐蚀性方面而言，铜材接地网在性能方面都优越于钢材接地网。 标签：变电站；铜接地；钢接地；技术性；经济性；比较 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17.24×10-6（Ω·mm）和138×10-6（Ω·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。

铜包钢接地线

CHL铜包钢接地线 铜包钢绞线 铜包钢绞线是一种双金属线，具有像铜一样的防腐功能。高纯度99.9%的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，在安装时可有效防止翘皮，开裂，脱落等现象。其阻抗值与纯铜线相等，但抗拉强度可以是纯铜的几倍。同时镀铜钢绞线价格比纯铜绞线低，而耐腐蚀能力强于热镀锌钢，防盗能力强，所以镀铜钢绞线是水平地网的理想材料。

接地引出装置 春力接地引出装置主要应用于轨道交通系统（例如地铁、城铁等）的接地网中，可实现在地铁站台电力设备接地、信号设备接地和防雷接地与综合接地网相连接时能有效防水，且能很好的的达到杂散电流防护要求。在地铁接地系统中，接地网位于其结构底板下面，因此地铁站台的电气设备接地时，必须通过接地引下线与接地网连接，实现可靠接地。以往通常是直接从结构底板中引出接地引下线或通过PVCA 管道引出接地引下线。采用这种措施，容易出现达不到故障电流（杂散电流）防护要求，地下水容易从接地引出线处渗出，达不到地铁接地设计要求。 常用尺寸

依据不同轨道交通设计不同，接地引出装置具体型号不尽相同，包括长度、直径、引线规格等不同。春力可按实地图纸为您制定生产。如需其他规格，请联络春力销售商或工厂总部来了解更多关于我们的产品及服务信息。 产品优点 嘉台接地引出装置由保护管、止水环、接地引出线以及绝缘固化材料构成。具有结构合理、工艺先进、质量可靠、施工安装方便等优点。可以实现在地铁站台电力设备接地、信号设备接地和防雷接地与宗台接地网相连接时能有效防止地下水渗出，并且能很很好的达到故障电流（杂散电流）防护要求。

铜覆钢材料在接地系统中的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/249535928.html, 铜覆钢材料在接地系统中的应用 作者：韩晓萌张亮 来源：《城市建设理论研究》2012年第35期 【摘要】论述了接地系统对于变电站的重要性。铜覆钢材料作为新兴的接地网制作材料，所具有的优势。铜覆钢技术的发展过程，分析了其主要的电气试验参数。展望了铜覆钢材料在今后变电站工程建设中的发展前景。 【关键词】变电站接地网；铜覆钢技术；趋肤效应；铜覆钢的电气参数 Abstract:Discusses the importance of the grounding system for the substation. Copper-clad steel as emerging ground net production of materials, has advantages. The copper-clad steel technology development process, the analysis of the main electrical test parameters. Looking to the copper-clad steel development prospects in the future construction of substation project. Keywords: Substation grounding grid；Copper-clad steel technology；Skin effect；The electrical parameters of the copper-clad steel 中图分类号：TU5文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 1引言 变电站电气设备，其运行安全性非常重要。在这其中，接地系统起着至关重要的保障作用。主接地网为站内所有的电气设备提供一个可靠的接地。如果发生系统故障，产生短路电流，接地网能够迅速地安全地消除掉故障产生的电流。而且，接地网还可以有效的降低站内的地电位升。 我们可以说，接地网的相关的接地性能的好坏是可以直接地关系到全部的站内工作人员其人身安全的，其次，还影响到各种电气设备相关的运行安全及可靠性，在整个变电站系统中，主接地网起到了关键的作用。 2主接地网应具备的电气特性： 作为排除短路电流的保证，主接地网应具备良好的电阻率及导电率。 有较好的机械强度，拉伸强度大和弹性好。 主接地网一般暗敷设于变电站地下，因此应具备良好的耐酸碱腐蚀性能。 电气性能稳定，能承受住短路电流的冲击。

铜材接地网的隐患

铜材接地网的隐患 武汉高压研究院 [430074] 陈健生 [教授级高工] Copper Grounding Conductor Cause Trouble Wuhan High-Voltage Research Institute Chen Jian Sheng 摘 要：该文论述如何选择电力接地网的材料,对铜接地网存在的隐患论证。通过引证美国标准,试验报告及使用经验;阴极保护防腐蚀机理分析;各地接地网的使用试验;中国及外国对土壤水质铜含量的限制;论述铜接地网的隐患。铜材接地网最大的隐患是将对地网附近混凝土钢构架,地下电缆及管道造成严重阳极腐蚀,由于大量铜材埋在地下,将对附近土壤水质造成严重环境污染,如用铜接地网还耍采用复杂的防腐措施保护构架钢材。中国使用钢材接地网已有数十年经验,不能重复国外走过的弯路。 关键词； 铜接地网 铁接地网 阳极腐蚀 构架腐蚀 环境污染 土壤铜含量 近几年來,各地在500kv电力接地网中较多使用铜材,用铜材接地网是新的事物,如果对使用铜材缺乏全面正确的了解和论证,必将对变电站和环境污染带來严重隐患、下面从四方面发表个人看法,以供参考：一,国外对接地材料尽量少用铜材；二,铜材接地网对附近构架钢材造成严重腐蚀；三,铜材不是对所有土壤都有较好的防腐性；四,重视铜接地网对水资源土壤的污染。 国外对接地材料尽量少用铜材 中国各地采用铜材接地网的重耍理由是：国外都用铜材做接地网。其实,这是50年前的事,当時对铜接地网附近混凝土中钢筋阳极腐蚀还未发现,。后來发现铜地网邻近的构架钢筋和钢材腐蚀严重,其原因是铜地网对邻近钢材的阳极腐蚀。30年前的美国IEEE Std 142{文献1}及IEEE Std 80{文献2}号标准,就对用铜材做接地网进行了很多限制,规定铜材接地网只能用于独立分开的接地网,如邻近钢构架及混凝土最好用钢材接地网,或者对构架钢材采取可靠的阴极保护措施{文献6}。1991年6月27日出版的美国IEEE 142—1991号标准,对接地材料又进一步做了重大修改,建议用不锈钢做接地网的材料。美国EC&M电气公司在2001年资料中谈到{文献4}：按照美国标准,铜包钢不是接地材料最好的选择。美国Franek公司也提到{文献5}：用硬钢管作接地网材料是最好的选择。 其实我国早几年出现这类隐患,据说福迠早期500kv变电站用铜接地网运行多年后,发现邻近钢材加速腐蚀。我国结构工程師设计构架,构架按规程设计没错,电力工程師设计接地网,互不相干,由于电力工程師设计铜接地网,影响构架加速腐烂,秧及池鱼。我国也有部份工程師提醒过此问题,中科院电工研究所马宏达在”关于防雷接地探讨”中就提出过{文献9}：”西方国家现在都己改用钢管做接地体了,我们还在宣传用铜做接地体,”同時提出：”耍注意接地措施导致的环

接地材料对比表

接地材料适用性对比 序号JAKA铜覆钢接地材料镀铜钢接地材料普通镀锌钢接地材料 1 抗腐蚀性JAKA铜覆钢接地材料采用最新工艺，表层厚达 0.254mm~0.8mm具备了优异的防腐性能及 退火软态。镀铜钢接地材料采用电镀工艺，表层厚达0.254mm 铜层的防腐性，同时采用分子间相互渗透的电镀工艺， 具备了优异的防腐性能。 由于热镀锌钢存在点蚀，而点蚀速度比年平均腐蚀值高几倍，因此，地网7～ 8年便腐蚀断。虽然可以抽样开挖检查，但由于地网大，引下线数量多，很难 保证及时检查到。网内外多次接地装置事故也说明，镀锌钢接地装置不可靠。 2 使用年限使用年限＞50年。使用年限＞30年。使用年限＜8年。变电所运行时间越长越容易发生事故，接地网腐烂后就无法 散流，极易引起事故扩大。 3 可靠性能与建筑物同寿命，无需考虑接地网的可靠性。能与生产设备同寿命，保障了接地网的可靠性。远小于生产设备寿命，5年后无法提供可靠的接地网，重新做接地网费用昂贵 施工难度大。 4 载流能力铜层厚度可远厚于传统铜包钢材料，载流能力可 与纯铜媲美。 镀铜层：永久分子结合，低电阻性能，载流能力强镀锌涂层：载流能力差。 5 散流能力散流能力可达到纯铜散流能力同时降低造价并 提高接地材料强度。铜与土壤的接触电阻小，更容易散流。锌与土壤的接触电阻相对大，相比散流性能差。且大电流下更容易腐蚀，甚 至断裂。 6 安装难易度不需要专业安装人员，儿童式安装步骤，极易安 装。较容易安装。安装复杂。由于按标准施工要求很高，施工企业往往不按照标准施工，又造 成了接地网的可靠性差。 7 垂直接地极有专用镀铜钢接地棒。如与离子接地棒配合接地 效果接近完美。 有专用镀铜钢接地棒。无专用接地棒，使用角铁做接地极，腐蚀更快。 8 焊接及连接退火软态效果好，可形成盘式生产与运输，减少 放热焊接点，极便于施工。 专用的放热焊接材料，比较易于施工。焊接使用电焊，工作量大，且焊点破坏镀锌层，腐蚀加快。 9 生产标准专业生产接地材料厂商生产，最新工艺不仅保障 了产品的一致性，产品严格按照标准生产，且符 合国际标准专业生产接地材料厂商生产，电镀工艺保障了产品的 一致性，产品严格按照标准生产，产品有保障。 非接地材料厂家生产，热度工艺无法镀层厚度一致性，极易造成点蚀，降低 材料标准。 10 认证美国UL认证专业厂家生产，每种接地材料及放热焊接均有国际UL 认证和KEMA认证以保证产品的品质。 非专业厂家生产，产品没有经过相关机构认证，难以保证产品品质。 11 材料强度强强强

500KV换流站镀铜接地网与钢、铜接地网的综合经济比较分析

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：

铜包钢接地极的产品介绍

铜包钢接地极在设计和制作中采用一定的原材料进行制作和使用，充分展现良好的性能特点和优势，保证在防雷避雷中产生良好的作用性能。 下面就由专业厂商给大家具体介绍一下这款产品的特点。 一、产品简介 铜包钢接地极（铜包钢接地棒）在生产中，一般选用柔软度比较好，含碳量在0.10%－0.30%优质低碳钢，采用特殊工艺将高导电的电解铜均匀的覆盖到圆钢表面，厚度在0.25－0.5mm，该工艺可以有效的减缓接地棒在地下氧化的速度，螺纹是采用轧辊螺纹槽加工螺纹，保持了钢与铜之间紧密连接，确保高强度，具备优良的电气接地性能。 铜包钢接地极已广泛应用在电力、石油化工、交通、民用建筑、大型机械装备的接地系统，具有使用寿命长、经济、导电性能优良等特点。 二、产品特点 1、铜包钢接地极制造工艺独特：采用冷轧热拔生产工艺，实现铜与钢之间冶金熔接。可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。 2、铜包钢接地极防腐蚀性优越：复合介面采用高温熔接，无残留物，结合

面不会出现腐蚀现象；表面铜层较厚（平均厚度大于0.4mm）耐腐蚀性强，使用寿命长（大于30年），减轻检修劳动强度。 3、铜包钢接地极电气性能更佳：表层紫铜材料优良的导电特性，使其自身电阻值远低于常规材料。 4、广泛安全可靠：该产品适用于不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率变化条件下的接地建造。 5、铜包钢接地极连接安全可靠：使用专用连接管或采用热熔焊接，接头牢固、稳定性好。 6、铜包钢接地棒安装方便快捷：配件齐全、安装便捷，可有效地提高施工速度。 7、提高接地深度：铜包钢接地棒特殊的连接传动方式，可深入地下35米，以满足特殊场合低阻值要求。 8、建造成本低：铜包钢接地棒对比传统上采用纯铜接地棒、接地带的建造

铜覆钢接地体的优点研究 孙永春

铜覆钢接地体的优点研究孙永春 发表时间：2018-01-30T17:16:18.543Z 来源：《建筑科技》2017年第18期作者：孙永春[导读] 铜覆钢接地体具有传统材料接地体所不具备的优越性，本文从铜覆钢材料的技术优势为切入在论述铜覆钢接地体的连接方法同时分析铜覆钢接地体的优点。 孙永春江苏金合益复合新材料有限公司江苏盐城 224000摘要：铜覆钢接地体具有传统材料接地体所不具备的优越性，本文从铜覆钢材料的技术优势为切入在论述铜覆钢接地体的连接方法同时分析铜覆钢接地体的优点。 1概述铜覆钢接地体又称铜覆钢接地棒，是对电镀铜包裹钢材料构建的接地体的别称。其本质上是铜和钢的结合材料，因此具有铜和钢的部分特性，通常铜层厚度在0.25mm以上，阻值较低、强度较高，兼并刚性和韧性的特点，便于安装的同时又具有较良好的电气连接性能。 此外，同其他传统接地体材料相比，其最大的有点是拉伸性能较好，最高承受张力可达600N每平方毫米，并且具有极强的抗腐蚀性能，保守估计每个铜覆钢接地体的使用寿命在三十年以上，是一种较科学、较理想的接地体。通过电镀工艺生产的铜覆钢材料，克服了传统套管包覆法存在的结合力差等缺陷，因此在铜覆钢材料现已被广泛应用于输电、通讯、天线、避雷针等材料，本文主要就铜覆钢接地体的优越性进行浅析。 2铜覆钢接地体的使用现状在我国铜覆钢接地体的使用范围相对较小，尚未实现全面普及。但是在大部分发达国家，在传统接地体材料上通过电镀工艺使其被铜覆盖，能够使材料具备良好的导电性能、较强的机械强度同时具备铜的抗腐蚀性。这是由于铜本身具备较强的抗腐蚀性能，由其覆盖内部材料能够极大地提升接地体的整体寿命。在西方发达国家，尤其是以美国、英国、德国为代表的国家，通过立法的方式确定了铜覆钢接地体的使用标准和安装标准。在我国，随着生产力的发展，越来越多的人开始重视接地装置的防腐蚀性和可靠性，采用镀铜的钢复合材料替代传统的钢材料或镀锌钢材料构建接地体装置已开始普及，并成为我国接地体生产和安装的大势所趋。 3铜覆钢材料的技术优势制造工艺：随着电镀技术的发展，镀铜技术逐渐成熟，以现代工艺生产出的铜覆钢接地体材料基本可实现180度弯曲，并且不容易出现脱节、翘皮、开裂的问题。 防腐蚀性：钢本身是一种不稳定的氧化铁和碳比例混合后生产的材料，其本身容易被腐蚀或锈蚀，而镀铜则是一种较稳定的材料，镀铜后能够通过表面铜层保护内部钢质材料，使其不直接与外界环境接触，从而实现防腐蚀作用。 电气性能：铜覆钢材料具有良好的导电性，其本身电阻值远低于传统常规接地体材料。 实用性：铜覆钢材料克服了传统镀锌、纯钢材料容易受到环境风化作用的不足，而具备在不同湿度、温度、酸碱度中都具备稳定性能的特点，因此能够应用于一般环境、酸性、碱性甚至水体环境中。 稳定性：铜覆钢材料可以使用专用的连接管进行连接或根据需要采取放热焊接的方式进行连接，接头使用铜钢分子连接，接头可靠、稳定性强、不随时间老化。 成本低廉；铜覆钢材料较传统材料成本更加低廉，主要体现在两个方面，一方面是铜覆钢材料生产成本较低，在传统的钢材料上应用电镀工艺即可生产制造，另一方面是由于铜覆钢材料的抗腐蚀性较好，不需要特殊环境下进行保存，运输成本、保存成本也较低。 4铜覆钢接地体连接及优越性 4.1连接便利 现阶段流行的铜覆钢接地体的类型主要有两种，即组合式和单根式，同单根式相比，组合式铜覆钢接地体的连接和安装更加方便，使用同轴连接管、驱动头、钻头等配件即可进行连接，同时可以根据地质条件的不同使用硅黄酮连接管进行连接，因此铜覆钢接地体较传统接地体在连接中最大的便利是不用根据实际情况专门生产配件，可以突破规格的限制对接地体长度进行任意组合。 4.2性能稳定可靠 接地体顶端使用驱动头或螺栓连接，为接地棒打深时打击使用，末端则使用钻头连接，连接后将接地棒打深。复合表层使用无氧铜包裹，防腐性能和导电性能都能够保证。复合基的金属体材料一般选择碳素钢，使用碳素钢作为接地体的主要基体材料一方面能够获得较强的刚度，另一方面则能够充分发挥碳素钢的导磁性能。接地体连接后，弯曲30度可见折角内外缘无裂缝出现，则接地体整体连接完成。与传统材料接地基体相比，铜覆钢接地体的基体可使用连铸工艺制造，铜钢冶金分子集合，该材料的接地体基体物电化学腐蚀和原电池效应，更加安全可靠。同时即使接地体深入地下三十米，也不会在土壤的影响下发生阻值变化，同时气候的变化也不会对铜覆钢材料的性能产生明显影响，因此铜覆钢接地体的适用性更强。 4.3成本较低 从使用占用资源的角度来说，铜覆钢接地体能够通过深入的方式进行接地，因此从某种程度上来说，铜覆钢接地体能够使用最少的接地材料来获取所需要的接地阻值，因此制造成本更低。 此外，同传统接地材料相比，由于铜覆钢接地体更适合垂直接地，施工成本也较低。举个例子来说明。如果接地体的材料在6米以下，则需要增加数量来获取阻值，而接地棒的增多，地面施工面积也会增加，工程量和工程成本也必然增加，垂直接地的优势能够最大得被体现。垂直接地可以有效降低地面工程的施工量，如果在柏油马路或石质下垫面施工，垂直接地则省去了很多麻烦的施工流程。 4.4适用性强 铜覆钢接地体不仅适用于一般环境，在潮湿、盐碱、酸性土壤甚至大部分的化学腐蚀介质中都具有较稳定的性能，能够满足工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地的需求。因此从理论角度来说，铜覆钢接地体是一种能够适应我国绝大部分工作环境接地需求的接地体。

铜接地网在变电所中的应用

用铜作为接地材料在电力变电所中的应用 陈维军 【摘要】通过对铜的性能分析，首先简要介绍了铜接地体的截面及连接方式选择，然后提出铜接地网实施的优化措施，并结合工程实践，通过铜接网及扁钢接地网的技术经济比较，提出铜接地网技术先进，可靠性高，经济上可行。 【关键词】铜接地网选型变电所 概述 随着电力系统的发展，对接地的要求也越来越高。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选择品质好的接地材料和可靠的连接。 目前，江苏地区的变电所均使用镀锌扁钢作为接地材料，500kV及220kV变电所中的主接地网采用-60×8（截面480mm2）的镀锌扁钢，引下线采用-80×8（截面640 mm2）的镀锌扁钢。而北京、上海、浙江、山东等地区已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐性强的铜材做接地，其连接采用先进的放热熔接技术。在国外，铜材作为接地材料已有超过100年的历史，而且是唯一的选择。 1.性能介绍 与热镀锌钢接地体相比，铜接地体在导电性能、耐腐蚀性和施工便利方面有很大的优越性。1.1铜接地体导电性能好 铜和钢在20?C时的电阻率分别是17.24×10-6（Ω.mm）和138×10-6（Ω.mm），由此可见铜的导电率是钢的8倍。铜的熔点为1083?C，短路时最高允许温度为450?C，而钢的熔点为1510?C，短路时最高允许温度为400?C。从热稳定性上看，截面相同时，铜材较好。 1.2铜的耐腐性强 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。接地体在地下的腐蚀速度受土壤的电阻率、含水量、含氧量、酸碱度、电解质、杂散电流及土壤的压实情况影响。 铜的表面会产生附着性极强的氧化物（铜绿），对内部的铜起了很好的保护作用，阻断了腐蚀的形成，对同在地下的其它金属（钢结构、水管、气管、电缆护套等），铜作为阴极不会受腐蚀，腐蚀的是后者。 钢材是逐层被腐蚀的，镀锌层有一定的抗腐蚀性，钢材经过热镀锌后的抗腐蚀能力提高1倍左右，但反而降低了导电性能，由于集肤效应对高频故障电流尤为明显。同时无法避免接头部位经过高温电弧焊接加工后的点腐蚀情况，一般只能保证10年。而铜腐蚀不存在点蚀情况，属表面均匀腐