接地铜绞线与钢绞线的区别

 随着电力系统的开展， 对变电所接地设计的请求也越来越高。 长期、 牢靠、 稳

定的接地系统， 是维持设备稳定运转、 保证设备和人员平安的基本保证，接地系

统长期平安牢靠运转的关键在于质量好的接地资料和牢靠的衔接。

我国传统接地体均采用钢材质， 其主要缘由是我国本身铜储探明量的缺乏。 为节约

有色金属， 在20世纪50～60年代提出 “以钢代铜， 以铝代铜” ， 所以一度大量

选用材和铝材， 这种做法不断得到很好的推行和认同。 而国外， 铜材作为接地资

料已有超越100年的历史， 而且是独一的选择。

目前， 大局部地域的变电所依然运用镀锌扁钢也称为钢芯铝绞线或钢绞线作为接地

资料， 而北京、 上海、 浙江、 山东、 广东等地域已开端选用热稳定性能好、 导电

性能强、 耐腐性强的铜材做接地， 其衔接采用先进的放热焊接技术。

技术比拟：

1性能比拟：分别从导电性、热稳定性、耐腐蚀性等方面比拟接地铜绞线与热镀锌钢接

地的差别。

导电性能：铜绞线在20度是的电阻率分别是17.24×10 -6（Ω ・mm） 和138×10 -6 （Ω ・mm） ，

因而铜绞线的导电率是钢芯铝绞线的8倍。 即铜接地体导电性能较钢接地体好。

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℃。 因而， 接地体截面相同时， 铜材热稳定性较好。

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方式， 在多数状况下， 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。铜的外表会产

生着性极强的氧化物 （铜绿） ，可以对内部的铜起很好的维护作用， 阻断腐蚀的构成。

 当铜与其它金属 （钢构造、 水管、 气管、 电缆护套等） 共存公开时， 铜作为阴极不

会受蚀腐蚀的是后者。 钢材是逐层腐蚀， 镀锌层具有一定的抗腐蚀性。钢接地体接头部

位经过高温电弧焊接加工后会呈现点腐蚀状况， 普通只能保证10年。 而铜腐蚀不存在点

蚀状况，寿命较长。可见， 铜接地体的耐腐性显著优于钢接地体。

接地铜绞线的施工：设计引荐程度主网采用铜绞线， 由于铜绞线柔性好， 允许的弯度半

径小， 所以拐弯便当， 穿管容易。 铜线的高机械强度， 使其可以成卷供货， 便于机械

化施工。 搭接处采用放热焊接， 操作便当， 加快施工进度， 俭省人工费用， 简化施工

工艺， 更重要的是保证了铜接地网的衔接质量。综上所述， 铜接地体与热镀锌钢接地体

相比，铜接地体在导电性能、 热稳定性能、 耐腐蚀性、 接点焊接质量和施工便利方面有

显著的优越性。

接地衔接方式：

变电所的接地网金属导体存在着大量的衔接， 只要牢靠的、 结实的衔接才干保证接地网

的运转牢靠性。

1、 钢绞线接中央式：

目前， 钢接地体之间的衔接均为传统的电弧焊接方式， 高温电弧会毁坏接地体接头部位的

镀锌层， 有可能招致点腐蚀的呈现， 严重影响接地体的寿命。 此外， 电弧焊接衔接不是真

正的分子性衔接，焊接点关于接地体的导电性能也有影响。

关于钢接地体能否采用放热焊接接法， 设计也作过研讨与尝试， 由于钢接地体设计截面过

大， 未能被采用， 主要有以下缘由： 大型、 非标模具制造艰难， 造价高； 焊粉用量大；

 由于钢接地体自身防腐性能差， 焊接质量的进步意义不大； 焊接点较多， 费用太高。

2、铜绞线接中央式：目前铜接地体主要有以下四种衔接方式：

①铜银焊衔接法扁铜条与扁铜条之间、 扁铜条与裸铜绞线之问、裸铜绞线与裸铜绞线之间的

衔接都能够运用铜银焊衔接法， 常用的铜银焊接有乙炔焊、 电弧焊等， 但焊

CHINA WATERPOWER技术 TECHNOLOGY技术交流?? 2008.4中国水能及电气化都只是外

表搭接， 内部并没有熔合， 接头不致密， 性能只比压接和螺栓衔接略好， 焊接接头的性能

还要取于操作技术工的纯熟水平， 特别是铜焊， 即便是持有特殊工种上岗证， 也比拟容易

呈现一些焊接缺陷， 无法从外表察看合格与否。 基于以上缘由， 铜银焊衔接法在电力工程

接地系统实践施工中很少应用。

②压接线夹衔接法：裸铜绞线与裸铜绞线之间的衔接大多运用压接线夹衔接法。 但这种办法

比拟适用于两条裸铜绞线一对一衔接， 无法做好十字穿插衔接。 如要十字穿插， 则请求有

特殊十字接线线夹， 或者要先构成接地铜排和接地线夹， 处置好两者之间的接触面后，再

运用螺栓衔接法。

③螺栓衔接法扁铜条与扁铜条之间、 扁铜条与裸铜绞线之间、 裸铜绞线与裸铜绞线之间的

衔接还可用螺栓衔接， 该办法与压接线夹衔接法互为补充。 但螺栓衔接处的接触规范应按

现行国度规范 《电气安装工程母线安装施工及验收标准》 的规则处置。 目前， 压接线夹法

和螺栓衔接法在施工现场应用最为普遍， 这和我国的电力施工技术工人的认识和锻炼水平有

着亲密的关系。

④放热焊接衔接法放热焊接也称为火泥熔接， 放热焊接应用活性较强的铝把氧化铜复原， 整

个过程需时很短 （仅数秒） ， 反响所放出的热量足以使被焊接的导线端部消融构成永世性的

分子合成。 铜基放热反响的普通

公式是：

3Cu 2 O+2Al→Al 2 O 3 +3Cu+热量 （2735℃）

放热焊接的作业程序： 将导线和模具清算洁净， 再将模具用喷灯加热以去除水分， 然后把导

线放入模具内； 扣紧把手以固定模具， 把钢片放入模具内； 把焊接剂倒入模具内， 将引燃剂

撒在焊接剂及模具边上； 盖上盖子并点火， 待金属凝固后， 将模具翻开， 肃清熔渣， 便可停

止下一个焊接。

放热焊接接头的特性： 外形美观分歧； 衔接点为分子分离， 没有接触面， 更没有机械压力， 

因而，不会松弛和腐蚀； 具有较大的散热面积， 通电流才能与导体相同； 熔点与导体相同， 

能接受毛病大电流冲击， 不至熔断。

放热熔接衔接法能够完成各种导线间不同方式的衔接， 如直通型、 丁字型、 十字型等； 还能

够完成不同材质导线的衔接， 如普通钢铁、 铜、 镀锌钢、 铜包钢等之间的衔接； 以至能够

完成导体间不同外形的衔接， 如铜导线与铜包钢接地棒的衔接、 铜导线与铜板的衔接、 铜导

线与接地镀锌钢管的衔接、 导线与钢筋的衔接以及导线与槽钢的衔接。 这种办法接头有着普

遍的衔接方式， 而且耐腐蚀性好接触电阻低， 已逐渐得到推行应用。

放热焊接的优点： 焊接办法简单， 容易控制； 无需外接电源或热源； 供焊接用的资料、 工

具很轻、 搬动便当； 焊接速度快捷， 俭省人工； 从焊口的外观上便能审定焊接的质量； 可

用于焊接铜、 铜合金、 镀铜钢、 各种合金钢， 包括不锈钢及高阻加热热源资料。其缺陷是

价钱高， 基层施工人员对其特性认识缺乏。

放热焊接是铜接地体的理想衔接方式， 固然价钱高， 但其便当快捷的操作、 优秀的焊接质

量是其他衔接方式不可完成的。 正是由于具备这样牢靠、 结实的衔接方式， 铜接地体的性

能比钢接地体更胜一筹