浅议铜覆钢接地材料在变电站的应用

铜覆钢材料与纯铜相比,既有铜的优良导电性能,又能节省成本,接地网之间的连接采用放热焊接工艺,使接地装置完全处在铜的保护之下,成为真正的免维护接地装置。应用铜覆钢可大幅减少接地网的开挖量,其替代镀锌钢作为接地导体,已日益被各设计院和工程施工单位接受、采用、重视和普及。     

盐碱环境中变电站接地体材料的腐蚀行为研究

文中通过实验室埋片腐蚀失重试验、自腐蚀电位和腐蚀速率的测试,研究了3种变电站地网材料（镀锌钢、铜、导电防腐涂料）在沿海盐碱土壤（原状土和回填土）中的腐蚀行为和规律.研究结果表明,在盐碱土壤中镀锌层呈现高的腐蚀活性,对钢不具有保护作用,纳米碳导电防腐涂料对钢也没有明显的保护效果,而铜在回填土中的腐蚀速率约仅有镀锌钢的1％.研究成果为变电站接地材料的选择提供了技术支撑.     

变电站全寿命耐腐蚀接地装置的研究

为了减少我国接地网因腐蚀损坏造成的电网事故,提出不锈钢复合材料防腐蚀技术,研制新型耐酸性土壤腐蚀的接地装置。基于电化学法和失重法腐蚀性试验结果表明:在酸性土壤中,铜的腐蚀速率要远大于不锈钢复合材料的腐蚀速率,当两者偶合后,铜的腐蚀速率将大大增加;并且该不锈钢复合材料接地体在中性、强碱性、盐渍土壤中也有很好的适用性,具有较好的电气、机械性和热稳定性能。将研制的不锈钢复合材料接地装置应用在常州110 kV南宅变接地网改造中,实际应用效果表明:其耐腐蚀性远远优于铜与镀锌钢及其他接地材料,且全寿命周期成本低于铜与镀锌钢。     

铜覆钢接地装置在750kV输电线路的应用

介绍了强腐蚀地区使用铜覆钢材料作为接地装置,具有使用寿命长、导电性能良好、热稳定性能良好、施工方便等特点,结合我国西部某750kV输电线路工程实例,介绍了铜覆钢接地方案的设计采用水平接地加垂直接地方案,对铜覆钢接地装置的全寿命进行了分析,指出:在中、强腐蚀性地区,铜覆钢虽比镀锌圆钢初投资高,但年费用较镀锌圆钢低,可满足国家电网公司资源节约型和环境友好型电网的要求。     

输电线路新型耐腐蚀接地材料经济性分析

介绍传统耐腐蚀材料(铜、普通石墨)和新型耐腐蚀材料(铜覆钢、柔性石墨)的主要特性,并从经济性角度对常规镀锌圆钢、铜覆钢和柔性石墨接地装置在腐蚀地区的应用进行对比分析。选取目前输电线路普遍采用的接地装置型式进行分析,列举了常规镀锌圆钢、铜覆钢和柔性石墨接地装置在不同土壤电阻率地区的单基施工总费用。采用"年费用法"对3种接地材料在弱、中、强腐蚀地区的应用分别进行经济评价,并提出了适合铜覆钢和柔性石墨新型接地装置的应用范围。     

柔性石墨接地体及其接头耐腐蚀特性

为得到柔性石墨接地体及其接头的耐腐蚀特性,根据5种典型土壤的腐蚀特性,采用室内腐蚀模拟实验,通过土壤模拟液和细砂模拟我国几种典型土质,对柔性石墨接地体、铜和钢3种接地材料的耐腐蚀特性进行了研究;同时,通过室内加速腐蚀试验对柔性石墨接地体、铜、钢3种接地材料和柔性石墨接地体金属接头腐蚀前后接地电阻的变化进行了研究。研究表明:柔性石墨接地体在不同土壤模拟液中的腐蚀程度均很小,其耐腐蚀特性优于现行的钢、铜等金属接地材料;柔性石墨接地体腐蚀前后,其接地电阻基本无变化;柔性石墨接地体金属接头在氯盐土与盐碱土中接地电阻变化较大,可采用降阻石墨布或非金属接头进行防腐降阻。     

电力接地网腐蚀与防护技术的进展

电力接地网的可靠性直接关系到电网的安全运行,是造成大面积停电的事故原因之一。目前普遍采用的普通碳钢构件存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差等问题。直接采用纯铜作为接地体材料,或加大接地体截面虽然可以大大延长接地网使用寿命,但成本过高。钢表面镀锌或采用阳极牺牲法等存在延寿有限和均匀性差等问题。钢表面高温镀铜和涂覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同时也兼顾了成本,可明显延长接地网可靠使用寿命至30年以上,是今后接地体构件防腐技术的主要发展方向。     

不锈钢复合材料用于输电线路杆塔接地系统及其耐腐蚀性研究

为减少因接地网腐蚀损坏造成的电网事故,开发了不锈钢复合材料防腐蚀技术,设计了新型耐酸性土壤腐蚀接地装置。基于电化学法和失重法的腐蚀试验结果表明:在强酸性土壤中,铜的腐蚀速率(0.002 4 mm/a)远大于不锈钢复合材料的腐蚀速率(0.000 2 mm/a),且2者偶合时,铜的腐蚀速率将大大增加;同时开发的不锈钢复合材料接地体在中性、强碱性和盐渍土壤中也有较好的适用性。从实际应用情况中发现,不锈钢复合材料接地装置的耐腐蚀性远远优于镀锌钢及其他接地材料,且可推算其使用寿命60 a,其全寿命周期成本约为热镀锌钢接地装置的38.1%,满足电网设备全寿命周期成本管理规定。     

Q235、Q345在不同土壤环境中的腐蚀特性

接地网是电力系统安全稳定运行的重要保证.通过现场试验,研究了Q235、Q345镀锌和非镀锌钢在不同土壤环境中外施电流与腐蚀电位的关系、埋设时间与金属腐蚀速率的关系,得到了Q235、Q345钢在不同土壤环境中的腐蚀特性.现场试验结果表明:随着外施电流增大,4种试验钢的腐蚀电位先降后升;Q235碳钢的腐蚀电位最低:Q235...     

铜质接地网前景看好

目前上海、江苏、浙江等地已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐蚀的铜材做接地材料,其连接采用了先进的放热熔接技术。如果铜、钢接地网布置设计相同时,铜质接地网的主要安全指标接触电势和跨步电势较钢接地网分别减小20%和18%,地电位差仅为钢接地网的22%。铜接地体导电性能好,其导电率是钢的8倍。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/5～1/10,故铜接地网截面选择时可不再考虑腐蚀的影响。由于铜质导线柔韧性比钢好,穿管容易,能成卷供货,便于机械施工,可加大工程进度。虽然铜比钢贵,铜接地网的初期投资比钢质接地网高,但在设计寿命周期…     

耐蚀性金属接地材料研究综述

为解决我国以镀锌钢为主要材料的接地网面临的腐蚀问题,接地导体材料的研究势在必行。通过收集可以作为接地金属材料的资料及标准、整理相关实验数据等工作,对几种耐蚀性金属材料,包括铜、铜镀钢、不锈钢、锌包钢等作为接地材料的土壤腐蚀特性、通流容量做了分析比较。在此基础上从材料成本、施工费用、维护费用等方面对其技术经济性作了较为全面的综述,以供工程参考。     

输电杆塔钢构件腐蚀防护技术现状和发展趋势

在沿海和重工业污染等重腐蚀环境中,输电杆塔钢构件热镀锌防腐技术已不能满足使用寿命的要求。采用热浸镀锌铝及其多元合金化镀层,在不明显增加成本情况下,较热浸镀纯锌可延长1倍以上防腐蚀寿命;热喷涂锌及锌铝合金则具有更强的防腐功效,较热镀锌可延长使用寿命1～8倍,全寿命分析性价比是热镀锌的2.4倍以上。以热喷涂锌铝合金替代传统热镀锌是未来实现杆塔钢构件长效防腐的重要发展方向。     

关于变电站接地网电阻值偏高问题的探讨

解决广西电网新建变电站接地网电阻值普遍偏高问题。通过进行全面剖析,总结出导致变电站接地电阻值偏高的原因有土壤表面接地电阻率测试结果不能反映土壤真实情况;热镀锌扁钢表面被氧化后导电性能下降;接地网施工工艺差等。为此提出了新的设计理念和施工方法,并提倡采用新工艺、新材料和科学的管理方法。采用镀铜扁钢替代热镀锌扁钢作为接地网材料,可有效降低接地网的电阻值。此外,根据变电站站址的地形地貌选择采用水平接地斜井方法,比盲目地采用接地极深井方法降低接地电阻的效果更明显。     

徐家庄330kV变电站接地网腐蚀原因分析

330kV徐家庄变电站接地网金属材料发生了严重的腐蚀。对该变电站地表层、地网层、地网以下土壤层的化学检验分析表明,导致地网金属材料严重腐蚀的原因是土壤的弱酸性和电化学反应的综合作用。为此提出了使用铜镀钢材料代替扁钢进行地网技术改造的方法。     

应用于接地网防腐的导电室温硫化硅橡胶涂层性能研究

接地导体腐蚀会显著增大其接地电阻,严重危害电力系统的安全运行。为此,提出了一种应用于接地网的导电室温硫化(RTV)硅橡胶材料,其具有化学性质稳定、现场施工方便的特点。通过对炭黑、碳纤维和导电玻璃珠等几种常用导电填料的对比,最终选用导电炭黑作为调整材料电阻率的导电填料,制备的导电硅橡胶材料体积电阻率控制在10Ω.cm数量级。根据理论计算、模型和现场试验测试了该种导电硅橡胶材料应用于接地系统的效果,计算和试验结果表明应用该种导电性材料后接地电阻升高幅值≤10%。防腐试验研究表明,该种导电硅橡胶材料具有良好的机械性能和稳定的化学性质,可以显著缓解环境腐蚀问题。应用该种导电涂料,可以避免铜接地体造成的土壤污染,是一种环境友好材料。     

500 kV输电线路杆塔接地网不同环境下优化降阻方案研究

为了解决优化电力系统输电线路杆塔接地网接地装置存在的腐蚀严重、稳定性差和使用寿命短等问题,以500 k V输电线路接地网模型作为研究对象,提出适用于不同环境的接地系统优化方案。利用CDEGS进行仿真,在结合接地网接地材料类型及布置型式的前提下,分析不同类型的土壤及地网面积对镀锌铜和铜覆钢接地网工频接地电阻和冲击接地电阻的影响。通过CDEGS仿真计算对降阻方式进行分析,得出了杆塔在不同土壤情况和地网面积下的各优化降阻措施。最后通过实验验证该结论的正确性,对输电线路杆塔接地的运行有重要实践意义。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

接地网接地引下线腐蚀故障的分区诊断方法

为了准确地估计接地引下线的腐蚀状况,基于分层约简模型将接地网分解为若干分区,并提出一种接地引下线电阻分区测试与诊断方法。对于每个分区,首先在该分区之外选择足够多的激励位置并分别进行面向公共节点的测试,根据测试结果确定出该分区内各条本征支路电导的比例系数。然后,将激励源的一端分别与各条非公共节点相连,并分别补充1组面向公共节点的测试,就可以分别诊断出各条非公共节点接地引下线的电阻。证明了公共节点的接地引下线电阻无法通过面向该公共节点的测试诊断得到,并提出了一种换区求解法解决了公共节点的接地引下线诊断问题。在一个60支路的实验接地网上进行的实验验证结果表明:提出的方法是可行的并且具有较高的诊断精度。