以变电站全寿命50年为期,对纯铜、铜覆钢接地材料以及热镀锌钢材三种接地材料在变电站全寿命周期内进行综合经济性能分析。热铸铜覆钢和纯铜材料具有较好的耐腐蚀性能,使用寿命满足变电站全寿命周期要求,使用期间无需更换,纯铜材料价格为铜覆钢材料的1.5倍左右,综合比较热铸铜覆钢材料经济性能高,纯铜材料次之;热镀锌扁钢一次性投资低,但其耐腐蚀性能差,每10年左右时间就会因腐蚀等问题需要更换一次,考虑材料费用,热镀锌钢材在变电站全寿命周期内的投入就为热铸铜覆钢材料的2.1倍左右,如果考虑接地网改造期间的地面及道路开挖及恢复,材料的焊接及施工费用,热镀锌钢材与热铸铜覆钢材料的经济性能差距还会进一步加大,故相对于其他两种接地材料,热镀锌扁钢的综合经济性能差。铜覆钢接地材料铜层均匀性,就找四川健坤科技有限公司。青海扁钢价格咨询
一层土壤层厚度的影响:保持一层土壤电阻率ρ1为100Ω·m,二层土壤电阻率ρ2分别为20Ω·m、500Ω·m,铜覆钢接地材料接地网的面积取15×15m2,其他条件不变,改变一层土壤厚度,由CDEGS仿真计算得出的二层土壤结构下镀锌钢、铜覆钢的接地电阻随一层土壤厚度变化的情况;如图2所示,镀锌钢及铜覆钢的工频接地电阻与一层土壤深度之间规律相同:当一层的电阻率大于二层时,阻值与一层厚度呈正相关,阻值的增大速率逐渐变慢,趋于一个定值;当二层电阻率大于一层时,阻值与一层厚度呈负相关,但阻值的减小速率逐渐变慢,趋于一个定值。因为铜覆钢接地材料接地网的散流与一层关系较大,所以当一层的厚度上升时,镀锌钢及铜覆钢的工频接地电阻均会变化。雷击杆塔,雷电流流经杆塔的接地装置后散发进土壤,受雷电流影响,接地装置接地电阻与暂态电阻特征一致,通过冲击接地电阻体现,而输电线路的耐雷能力主要受杆塔冲击接地电阻影响。当冲击或雷电流流经接地体,接地体表征的接地电阻和工频接地电阻不一样。冲击接地电阻和工频接地电阻之比称为冲击系数,一般低于1,但当接地体长度太大时也可能大于1。青海扁钢价格咨询铜覆钢接地材料结构特点,就找四川健坤科技有限公司。
激光熔覆属于表面工程改性的涂层技术,可以在较低成本的情况下,获得高性能涂层,并且激光束的尺寸热变形小以及表面的光洁度较高。采用激光熔覆技术实现钢与铜的连接,当覆在45钢表面的纯铜粉末受到高能激光束的照射时,将完全熔化,基材表面同步熔化,冷凝后便可得到与钢材实现了冶金结合的铜轴套。随着各种新型功能材料、复合材料及高功率激光器的出现,激光加工技术越来越发挥出它的优势,并在机械、水利水电等领域得到广泛应用。采用激光熔覆技术进行材料的表面改性,一方面可以充分发挥材料自身的优异性能和作用,满足对材料表面特定性能的需要,另一方面,也可以节约非铁金属、降低生产成本。在通过激光熔覆的方法,在45钢表面能得到无缺陷、组织性能稳定且结合牢固可靠的纯铜涂层,并在此基础上对涂层表面强度进行提高。
根据国家电网公司基建部关于输变电工程使用寿命等相关会议和文件要求,变电站主要建(构)筑物的使用寿命须达到60年以上,主要电气一次设备的使用寿命须达到40年以上。对于电力系统的接地装置,使用寿命宜在50年以上。这就要求对接地导体材料的选择需要考虑腐蚀情况来判断和计算使用寿命。针对于有接地装置的电力系统,其主接地网的使用寿命宜大于等于电力系统本身的使用寿命。综上所述,接地系统应具备以下三个基本条件:良好的过流能力;长久的使用寿命;较高的经济特性。一个良好的变电站接地系统,只有在这三个基本条件中相互取舍,达到一个有机的平衡,才能保证变电站的长期、可靠、稳定运行。铜覆钢接地材料的出现可以很好的解决上述腐蚀问题铜覆钢接地材料重量,就找四川健坤科技有限公司。
铜覆钢接地材料为国标规范推荐使用接地材料,而新型热铸铜覆钢接地导体更是将铜覆钢接地材料性能提高至极优,杜绝了早期铜覆钢由于生产工艺原因造成的使用寿命和使用场合的限制,将接地系统使用寿命和一次投资做到了非常好的有机平衡,实现了良好的性价比。新型热铸铜覆钢接地材料,生产过程中经历过1~150℃以上高温,生产温度超过纯铜接地材料Tm值规定的900℃,不会在以后应用中由于大故障电流造成地网高温而产生气泡及裂纹损害。新型热铸铜覆钢经过高温退火,其钢芯的柔软度增加明显,一定程度降低了敷设难度,焊接工艺采用放热熔接,技术成熟,极大地提高了施工效率。铜覆钢接地材料工频大电流耐受能力,就找四川健坤科技有限公司。青海扁钢价格咨询
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2000年以后,业界曾尝试采用铜覆钢接地材料作为变电站接地材料,但由于当时的时代背景及技术水平,铜覆钢并未得到很大程度的应用。经过大量的调查及研究,通过与相关技术厂家及石油、化工等其他行业**沟通调查发现,早期普通铜覆钢大多是冷镀铜覆钢,受加工工艺的限制,镀铜层厚度难以控制且不均匀,局部镀铜层被破坏后加剧腐蚀。冷镀工艺是早期铜覆钢材料未得到很大程度的使用的一个重要原因。冷镀铜工艺:CuSO4→Cu2++SO42-当冷镀铜导体温度达到330℃时,内部大部分杂质会气化,在铜钢结合处造成气泡,严重时会在表面铜层产生裂纹而直接暴露钢芯。青海扁钢价格咨询