新型接地材料在配电系统中的应用..doc

《新型接地材料在配电系统中的应用..doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型接地材料在配电系统中的应用..doc（20页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、新型接地材料在配电系统中的应用 摘要：该文通过叙述目前我国配电网采用钢材接地的现状, 以及采用镀锌钢所带来的 接地的主要问题。介绍国际上普遍采用镀铜钢接地棒作为配电尤其是城市供电接地主要材 料的情况，并提出镀铜钢接地棒等新型接地材料产品标准。通过腐蚀情况，截面积比较， 非开挖形式施工特点来比较镀铜钢接地棒与传统角钢作为接地材料的技术性能；通过镀铜 钢接地棒与角钢在实际配电系统中应用的经济比较，来说明在中国配电系统尤其是城市配 电网中采用镀铜钢接地棒取代角钢作为主要垂直接地极的合理性和必要性，以及在城市配 电系统中应用镀铜钢接地棒的可行性。 艾力高有限公司 目录 1.概述.2 1、1 我国电力接

2、地现状及问题.2 1、2 镀铜钢接地棒在配电网接地中的应用趋势.3 2、技术比较.4 2、1 性能比较 .4 2、2 截面选择 .7 2、3 接地体连接方式 .7 3、经济比较.10 3、1 在 35KV 和 10KV 变电站（箱变）上的应用。 .10 3、2 在配电变压器(架空变压器)的应用。.12 3、3 在配电杆塔的应用。.15 3、4 在镀铜钢接地棒微创手术式施工方法。.17 附件： 附件 1 相关文献资料 1. 概述 随着电力系统的发展，由于雷击而引起的事故也日益增多。例如：瑞典 1986 年公布 的电网故障分类表明，由于雷击而引起的事故占所有事故的 51%；日本 50%以上的电力

3、系统故障是由于雷击输电线路引起的。在中国，电网线路遭雷击跳闸占整个电网跳闸总 数的 7080以上，特别是随着供电网络的不断发展，以及国民经济不断发展，供电 设备越来越向小型化智能化发展，配电网络的接地电阻越来越难以达到要求，从而导致 雷击跳闸事故占供电事故的比例越来越高。尤其是前几年，线路遭雷击跳闸呈现出逐年 上升的趋势。 90以上雷击事故是由间接雷击造成的，即雷击发生在设备，线路或电缆附近，从 而在线路或电缆中产生感应浪涌电流，该浪涌电流顺着线路或电缆冲进配电设施，从而 影响供电可靠性。只有 10的雷击事故是由直接雷击造成跳闸等，所以即使是采取电缆 入地措施也难以避免雷击损害。目前，在国际上

4、减少雷击跳闸事故一般有两种方法，一 种是采取堵的方法，如安装避雷线，避雷器和必要的浪涌保护装置等。另一种更为经济 有效，更易于实施的方法是疏导，也就是降低输配电设备以及杆塔接地装置的接地电阻， 将雷电流快速地消散到大地，并避免地电位的升高对通信，控制线路的反击。 国民经济的不断发展对供电可靠性要求越来越高，从而配电网接地装置的要求也越 来越高。良好的接地系统应具备以下两个主要条件：1、接地电阻应尽可能低，接地电阻 越低,雷电流, 浪涌和故障电流就可越安全地消散到大地。无论 DL/T621-1997 还是 GB50169-2006，对接地电阻均有相应的要求。2、接地导体应具有良好的防腐能力并能重

5、 复通过大的故障电流，系统的寿命应不小于地面主要设备的寿命。一般至少要求 30 年以 上寿命。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正确选择合适的接地材料和可靠的连 接。 1、1 我国电力接地现状及问题 由于历史的原因我我国传统接地体大多采用钢材质，如 1950 年代广泛开展的“以钢 代铜、以铝代铜”，一度大量选用钢材作为接地主材。而国外（除前苏联国家，中国和 印度以外），铜镀钢材料以及铜材作为主要接地材料已有超过 100 年的历史，而且相关 的国际标准（如：IEEE 和 IEC）也有类似的规定。如 IEEE80200

6、0 在导体的选择方面， 明确指出：“铜材为最主要的水平接地导体材料，30和 40的镀铜钢材料也作为水平 导体材料，垂直接地体的材料则主要为镀铜层不小于 0.25mm 厚度的镀铜钢接地棒。” 近年来，国家电网公司委托武高所，以及各地电网公司各自进行接地网问题调查研 究表明，接地网的问题主要是以下三个方面： 1、接地网的腐蚀问题非常严重，虽然设计规定地网的寿命为 30 年，但实际上镀锌 钢地网一般在 510 年腐蚀就相当严重。天津电力公司调查发现，有时仅经过 5 年，对 一些杆塔和配电变电站进行测量，往往接地电阻成为无穷大，也就是说接地系统被完全 腐烂中断。这远少于设计的 30 年寿命。 2、接地

7、网接地电阻难以达到要求。随着经济的发展，以及配电系统小型化智能化， 导致接地网面积越来越小，而在城区由于开挖受到严格限制，接地电阻就更难以达到要 求。从而直接导致雷击事故不断增多，严重影响供电可靠性。 3、接地网的连接非常薄弱，腐蚀非常严重。由于传统接地连接采用电焊焊接，电焊 高温会严重破坏镀锌层，从而加速了接头处的腐蚀。再加上部分施工单位把关不严，导 致地网中接头部分的腐蚀更加严重，从而严重影响地网的整体寿命。 1、2 镀铜钢接地棒在配电网接地中的应用趋势 由于镀锌钢接地材料的种种缺点，以及近年来接地网事故的不断增多。目前在北京、 上海、江苏、浙江、山东、广东、辽宁、天津、河南、四川、甘肃、

8、湖北、福建、广西 等地区已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐性强的铜材或镀铜钢材料做接地， 其连接采用先进的放热焊接技术。国家电网公司“25 项重大反措”中明文规定“在腐蚀 性比较严重的枢纽变电站宜采用铜材接地网”， 有些地区还制定了相关的技术政策，像 北京电力公司要求地下站，室内站应采用铜接地装置，上海和天津电力公司要求新建、 改造变电站应采用铜接地装置。华北电网有限公司在 2005 年 10 月 28 日颁发的华北电 网有限公司防止接地网和过电压事故措施中明确说明“室内变电站和地下变电站，应 采用铜质材料的接地网；500kV 变电站宜采用铜质材料的接地网；对其他变电站，当土壤 电阻率小

9、于 100 m 时,宜采用铜质材料的接地网。 而镀铜钢接地棒也由于其良好的防腐性能和微创手术式便捷施工工艺而在城市配电 中得到了大量的应用。 本文现就镀铜钢接地棒的性能特点，进行与镀锌钢接地极技术比较，并通过镀铜钢 接地棒具体应用案例来进行经济比较，从而呈现出镀铜钢接地棒在配电网接地系统中的 广泛应用前景和可行性。并阐述其与传统铜包钢棒、铜铸钢之间的差异，并介绍在接地 网系统中采用 CADWELD 放热焊接进行连接的必要性和可行性。 2、技术比较 2、1 性能比较 分别从导电性、热稳定性、耐腐蚀性等方面比较镀铜钢接地棒与镀锌角钢等接地体 的差异。 2、1、1 导电性能 以铜的导电率为 100%

10、， 镀铜钢接地棒的导电率为 20%，而镀锌钢的导电率只有 8.6。镀铜钢接地棒是镀锌钢导电率的 2.3 倍。加上铜的磁导率是钢的 1/636，在雷电高 频电流情况下，镀铜钢接地棒的冲击接地电阻要比镀锌钢要好得多。 2、1、2 热稳定性 铜的熔点为 1083C，短路时最高允许温度为 450C；镀铜钢材熔点为 1084C，短时 允许温度为 450C；而钢的熔点为 1510C，短路时最高允许温度为 400C。因此，接地体 截面相同时，铜材热稳定性较好。同等热稳定性能时，镀锌钢接地体所需的截面积为铜 材的三倍，是镀铜钢接地棒的 2 倍。 2、1、3 耐腐蚀性能 接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两

11、种形式，在多数情况下，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 1/101/50，而且电气性能稳定。 铜的表面会产生附着性极强的氧化物（铜绿），能够对内部的铜起很好的保护作用， 阻断腐蚀的形成。 从 1910 到 1955 年，美国联邦标准局对接地网进行一次大规模的开挖腐蚀研究。该 研究中包括在全美国的 128 个测试地点采集的 36500 个样本，代表了 333 种不同铁、钢、 铜、铝以及其它有色金属，和具有相应保护镀层或包层的材料，包括 43 种不同的土壤如 沙漠、海滩、平原、高原、南方湿润土壤、北方冻土等各种类型。这是国际上迄今为止 一次最大规模的对接地网腐蚀进行大范围的研

12、究，整个西方接地国际标准包括 IEEE、UL、NEC、ANSI、IEC 等均建立在此次开挖研究基础上。 该研究表明在 43 种不同的土壤中，镀铜钢材最大 30 年平均腐蚀厚度为 0.17mm。因 此为保障镀铜钢接地棒的 40 年寿命，UL 等标准规定其铜层厚度必须大于 0.254mm。 而对镀锌钢的整体研究标明，镀锌钢接地棒的寿命仅为 713 年。 同时对铜包钢接地棒的研究标明，在土壤中，电解质会渗透到铜与钢之间的空隙中， 铜与钢之间的电位差，会在铜与钢之间形成原电池效应的电化学腐蚀，其铜层不但不能 保护钢心反而加速钢心的腐蚀。所以严格禁止铜包钢接地棒的使用。 同时，美国联邦防腐蚀协会与海军土

13、木工程实验室，美国联邦电气接地研究中心等 研究也得到了类似的结果。 根据以上研究结果，IEEE，IEC，NEC 等接地标准在接地系统中推荐采用铜材或镀 铜钢材作为主要的接地材料。如果接地系统的寿命在 10 年以上，应采用铜材或镀铜钢材 作为接地材料。镀锌钢接地材料只能用于寿命少于 10 年接地系统中。国际上其它国家也 纷纷采用上述内容。 可见，铜接地体的耐腐性显著优于钢接地体。 以下是在美国联邦电气接地研究工程技术咨询委员会在 2001 年 1 月 29 日，在美国 内华达州 BALBOA 地区现场开挖图片，该工程安装于 1992 年。 如：假设根据热稳定要求得出所需垂直接地极截面积必须大于

14、120mm2，钢材平均腐 蚀速率为 0.065mm，点腐蚀速率为 0.3mm(土壤电阻率小于 100 m 时)。选择 505 角 钢作为垂直接地极。 1、以平均腐蚀速率计算： 则 30 年腐蚀厚度为 0.06530 2mm, 30 年后接地极截面积为（502）（52）2 300mm2120mm2, 从而满足要 求。 2、以点腐蚀速率计算： 则 30 年腐蚀厚度为 0.3309mm 5mm，不满足所需截面积要求。 而 10 年腐蚀厚度：0.3103mm, 截面积（503）（53）2 200mm2120mm2 , 而 13 年腐蚀厚度：0.3133.9mm, 截面积（503.9）（53.9）2 1

15、00mm2120mm2, 不满足热稳定要求。 可见由于点蚀的原因，根本无法通过增加接地导体截面积来防腐。 2、1、4 镀铜钢接地棒施工非常方便 镀铜钢棒则几乎没有任何腐蚀镀锌钢棒中间部分腐蚀相当严重 蚀 为保障城市的正常运行，各地均纷纷对城市道路等开挖有着很严格的限制，很难进 行开挖施工，而要保障配电系统的正常运行，国家相关标准均对接地电阻有相应的要求。 这给传统配电接地施工带来很大的麻烦，因为传统角钢需要大量开挖地沟等。而镀铜钢 接地棒接地施工为微创手术式施工，它可以在一个直径为10厘米见方甚至更小的位置采 用垂直镀铜钢接地棒进行施工，它可以通过连接器将多根接地棒连接以打入地下，从而 顺利满

16、足接地电阻要求，从而避免了大量的城市环境破坏。同时铜镀钢接地棒泻放雷电 流速度较快，其卓越的耐腐蚀的性能可以确保40年的完全免维护。 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。 镀铜钢接地棒施工方法 2、2 截面选择 接地体截面相同时，同等热稳定性能时，镀锌钢所需的截面积为镀铜钢接地棒所需 的截面积 2 倍。如扣除腐蚀原因以外， 300cm2截面积的镀锌角钢只相当于 150cm2截面积 的镀铜钢接地棒。如考虑到腐蚀原因特别是点蚀情况，在土壤电阻率小于 100 m 情况下， 150cm2截面积的镀铜钢接地棒(即直

17、径为 14.2cm 接地棒)至少相当于截面积 2000cm2镀锌 钢（即 10010cm 镀锌角钢）， 截面积为 127cm2的镀铜钢接地棒（即直径为 12.7cm 接 地棒）至少相当于截面积 1600cm2镀锌钢（超过 808cm 角钢）。 2、3 接地体连接方式 配电系统接地金属导体存在着大量的连接，只有可靠的、牢固的连接才能保证接地 网的运行可靠性。 2、3、1 角钢连接方式 目前，钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式，高温电弧会破坏接地体接头 部位的镀锌层，有可能导致点腐蚀的出现，严重影响接地体的寿命。这就是国家电网公 司调查结果表明接头腐蚀为电力接地三大问题之一。 2、3、2 镀

18、铜钢接地棒与引下线的连接方式 （1）、放热焊接工艺 放热焊接工艺最早是由美国艾力高公司（ERICO）的查尔斯卡特威尔博士 1938 年开 发的，该工艺最早用于铁路信号线焊接。自 1950 年代之后由于其卓越的性能，开始被许 多国家标准推荐为接地最佳连接方式。艾力高公司为表彰卡特威尔博士（Dr. Charles Cadwell）的贡献，将该工艺的商标命名为 CADWELD。目前数以亿计的 CADWELD 焊 接在使用了五十多年后，性能依然良好。 放热焊接利用活性较强的铝把氧化铜还原，整个过程需时仅数秒，反应所放出的热 量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。铜基放热反应的一般公式是：

19、3Cu2O + 2Al Al2O3 + 3Cu + 热量（2735C） 放热焊接的作业程序： 准备工作： 将导体和模具清理干净，再将模具用喷灯加热以去除水分，然后把导体 放入模具内，扣紧夹具以固定模具。 1、把杯状焊药放入模具内； 2、将电子控制器终端夹到点火条上； 3、盖上模盖按下电子控制器按钮 5 秒后点火； 4、打开模具并移去钢杯，就可见焊接好的接头。清除焊渣，等待下一次焊接。 放热焊接接头的特性： 1、连接点为分子结合，没有接触面，更没有机械压力，因此，不会松弛和腐蚀； 2、具有较大的散热面积，通电流能力与导体相同； 3、熔点与导体相同，能承受故障大电流冲击，不至熔断。 放热焊接连接法

20、可以完成各种导线间不同方式的连接，如直通型、丁字型、十字型 等；还可以完成不同材质导线的连接，如普通钢铁、铜、镀锌钢、铜镀钢等之间的连接； 甚至可以实现导体间不同形状的连接，如圆钢与铜镀钢接地棒的连接、铜导线与镀铜钢 接地棒连接、导线与钢筋的连接以及导线与槽钢的连接。这种方法接头有着广泛的连接 方式，而且耐腐蚀性好, 接触电阻低，已逐步得到推广应用。 放热焊接的优点： 1、焊接方法简单，容易掌握；焊接速度快捷，节省人工。 2、无需外接电源或热源；供焊接用的材料、工具很轻、携带方便； 3、焊接点的载流能力与导线的载流能力相等； 4、焊接是一种永久性的分子结合，不会松脱；耐腐蚀性能强。 5、从焊口

21、的外观上便能鉴定焊接的质量； 6、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材料。 在国外，放热焊接已通过 UL 标准严格论证，并被 IEEE Std80 大纲等规程中指定为 接地系统中埋地导体地连接方式。在国内，放热焊接技术已通过国家电力公司武汉高压 研究所、浙江电力试验研究所等部门产品质量监督检验中心地检验，并已应用在电力系 统的重点工程。 综上所述，放热焊接是接地系统的理想连接方式，其方便快捷的操作、优秀的焊接 质量是其他连接方式不可实现的。 ( 2 )、接地夹连接方式 在配电系统中也会采用接地夹连接方式来进行连接，其具体就是将 接地棒与圆钢引下线通过右图接地夹连

22、接。 （3 ）、普通电焊方式连接方式 也可以直接将圆钢采用电焊焊接到镀铜钢接地棒顶部钢的部分。 3、经济比较 3、1 在 35kV 和 10kV 变电站（箱变）上的应用。 由于电力装备技术的发展，大量的室内 35kV，10kV 变电站得到了大量的应用，尤其 是大量箱变、环网柜。这些设备占地面积普遍较小，也给接地带来了相当大的难题。很 多变电站，箱变位于马路边，甚至在小区内。 另一方面随着经济不断发展，以及对供电可靠性要求越来越高，对接地电阻有很高 的要求。 上海柏林春天小区第十二号 10kV 配电站 上海春申路第六号箱变 按照相关标准规定其接地电阻宜小于 4 ，但不得大于 10 ，以土壤电阻率

23、 80 m 为例，要达到该接地电阻，采用传统的方式应向外延伸至少 20 米长的延伸线。也就 意味着要开挖 20 米长，深 0.8 米，宽至少 0.8 米的沟，这带来至少 16 立方的土方施工量， 很难做到该施工不妨碍城市的正常运行，尤其是在改造接地网时更是如此。 （1）、采用传统扁钢及角钢接地方式： 现在假设在近郊，该地暂时可以开挖，则总共需要 30 米长 808 扁钢，（其中包 括向外延伸的 20 米以及沿箱变四周铺设的 10 米扁钢（3*2+2*2 =10 ），4 根 2.5 米长 的 758 角钢。目前市场上镀锌钢价格为 7200 元/吨。 扁钢费用：材料费用：3000*80*8/100

24、*7.8/10007.2 = 1078 元， 扁钢加工及之间的焊接等费用约：160 元 扁钢总费用为： 1238 元。 角钢费用：材料费用：7582250/1007.8/10007.2 = 168.5 元， 角钢垂直接地极制作费用 21.5 元 扁钢总费用为： （168.521.5）4760 （四根角钢）。 扁钢与角钢之间连接及相关施工费用为 340 元。 不计开挖总成本为：12387603402338 元 开挖每米以 50 元计算（郊区开挖），总共： 50301500 元 则即使是郊区允许开挖，其总成本应为： 233815003838 元。 （2）、采用镀铜钢接地棒方式： 但如果采用镀铜钢接

25、地棒，则比较容易做到，而无需开挖。 可采用 1 组由 7 根 615850 接地棒组成垂直接地极组来完成，则根据 DL/T 621- 1997 单点接地电阻 R=（8L/D1）/2L =80*（8*10.5）/（14.2*10-3）1/（2*3.14*10.5） =9.3 10 其成本如下： 所需总材料：7 根 615850 接地棒(单价为 120 元)，6 根 CC58 连接器（单价 40 元） ，1 个尖头(40 元)，1 个抗冲击螺栓(40 元)。一个放热焊接接头(考虑到模具及其它 附件平摊，每个接头成本大约为 140 元)： 则总成本为：712064040401401300 元。 （3

26、）、总经济比较： 仅算一次投资：则镀铜钢接地棒方式的成本仅为传统接地的： 1300/3838 *100% = 34%。 考虑到寿命的不同，角钢按照 15 年计算，镀铜钢接地棒按照 40 年计算： 则实际 成本比较为： 1300/（383840/15）13% （4）、仅考虑材料成本进行比较： 仅算一次投资：则镀铜钢接地棒方式的成本仅为传统接地的： 1300/2338 *100% = 55.6%。 考虑到寿命的不同，角钢按照 15 年计算，镀铜钢接地棒按照 40 年计算： 则实际 成本比较为： 1300/（233840/15）21 % 3、2 在配电变压器(架空变压器)的应用。 大量配电变压器(架

27、空变压器)以及配电杆塔由于城市道路开挖受到严格限制，非常难 以达到规定的接地电阻，往往形成配电线路跳闸的主要发生原因，给城市正常的运行造 成严重影响并导致大量的事故产生。 按照相关标准规定其接地电阻不得大于 10 ，以土壤电阻率 60 m 为例，要达到 该接地电阻，采用传统的方式应向外延伸至少 15 米长的延伸线。也就意味着要开挖 15 米长，深 0.8 米，宽至少 0.8 米的沟，这带来至少 9.6 立方的土方施工量。同样这也很难 在城市里做到，尤其是在改造接地网时更是如此。 上海向阳路配电变压器 上海都市路配电变压器 （1）、采用传统扁钢及角钢接地方式： 现在假设在近郊，允许开挖情况下，则

28、总共需要 25 米长 808 扁钢，（其中包括 向外延伸的 15 米以及沿箱变四周铺设的 10 米扁钢（3*2+2*2 =10 ），4 根 2.5 米长的 758 角钢。目前市场上镀锌钢价格为 7200 元/吨。 扁钢费用：材料费用：2500*80*8/100*7.8/10007.2 = 899 元， 扁钢加工及之间的焊接等费用约：111 元 扁钢总费用为：1010 元。 角钢费用：材料费用：7582250/1007.8/10007.2 = 168.5 元， 角钢垂直接地极制作费用 21.5 元 扁钢总费用为： （168.521.5）4760 （四根角钢）。 扁钢与角钢之间连接及相关施工费用为

29、 300 元。 不计开挖总成本为：10107603002070 元 开挖每米以 50 元计算（郊区开挖），总共： 50251250 元 则即使是郊区允许开挖，其总成本应为： 207012503320 元。 （2）、采用镀铜钢接地棒方式： 但如果采用镀铜钢接地棒，则比较容易做到，而无需开挖。 可采用 1 组由 4 根 615860 接地棒组成垂直接地极组来完成，则根据 DL/T 621- 1997 单点接地电阻 R=（8L/D1）/2L =60*（8*7.2）/（14.2*10-3）1/（2*3.14*7.2） =9.7 10 这样可以在无需开挖的情况下达到了接地电阻要求。 其成本如下： 所需总

30、材料：4 根 615860 接地棒(单价为 140 元)，3 根 CC58 连接器（单价 40 元） ，1 个尖头(40 元)，1 个抗冲击螺栓(40 元)。一个放热焊接接头(考虑到模具及其它 附件平摊，每个接头成本大约为 140 元)： 则镀铜钢接地棒方式总成本为：41403404040140900 元。 （3）、总经济比较： 仅算一次投资：则镀铜钢接地棒方式的成本仅为传统接地的： 900/3320 *100% = 27%。 考虑到寿命的不同，角钢按照 15 年计算，镀铜钢接地棒按照 40 年计算： 则实际 成本比较为： 900/（332040/15）10% （4）、仅考虑材料成本进行比较：

31、 仅算一次投资：则镀铜钢接地棒方式的成本仅为传统接地的： 900/2070 *100% = 43.5%。 考虑到寿命的不同，角钢按照 15 年计算，镀铜钢接地棒按照 40 年计算： 则实际 成本比较为： 900/（207040/15）16.3% 3、3 在配电杆塔的应用。 上海春申路配电电杆 上海莲花南路配电电杆 同样对于城市的配电电杆也可以采用单点接地，而无需开挖施工的方法达到接地电 阻。镀铜钢接地棒在城市输配电系统的接地中得到广泛的应用。 假设土壤电阻率为 50m 两种，而接地电阻要求均为 10。 (1)、传统接地需要 4 根 1.5 米长的 758 角钢依次连接起来打入地下。 角钢费用为

32、 每根 120 元，每根角钢加工费 21.5 元 四根共 4（12021.5）566 元 连接及施工费用为 114 元 总费用为：566114680 元 (2)、传统接地需要 2 根 2.5 米长的 758 角钢和 1 根 5 米长扁钢 扁钢费用为：材料费用为：180 元，加工及焊接费用为 25 元，总共：205 元 角钢费用为（168.5+21.5）=190 元，四根共 380 元 连接及施工费用为 70 元，开挖费用为 50 元每米，开挖费为 250 元 总费用为：20538070250905 元 如果采用 4 根 615850 接地棒和 3 个连接器，并加上 1 个连接夹。 则费用为：1

33、20440325625 元。 按照方案 1 计算： 仅算一次投资，则镀铜钢接地棒总体成本为传统接地的 625/680 = 92%. 考虑到寿命的不同，分别以 40 年和 15 年计算则为：镀铜钢接地棒的成本与传统 接地比较为：625/(680*40/15)=34.5%。 按照方案 2 计算： 仅算一次投资，则镀铜钢接地棒总体成本为传统接地的 625/905 = 69%. 考虑到寿命的不同，分别以 40 年和 15 年计算则为：镀铜钢接地棒的成本与传统 接地比较为：625/(905*40/15)=26%。 仅考虑材料成本，则镀铜钢接地棒成本为传统接地的 625/655 =95%. 考虑到寿命的不

34、同，分别以 40 年和 15 年计算则为：镀铜钢接地棒的成本与传统接 地比较为：625/(655*40/15)=36%。 根据以上数据整理出镀铜钢接地棒接地方式与传统接地方式经济比较综合表格如下： 经济比较百分比配电站架空变压器杆塔 1杆塔 2 一次投资55.6%43.5%92%95% 材料费用 总体投资21%16.3%34.5%36% 一次投资34%27%92%69% 综合费用 总体投资13%10%34.5%26% 综上所述，可以看出镀铜钢接地棒不仅可以避免城市开挖，避免检测腐蚀情况等， 而且相对于传统角钢接地方式而言，在综合成本上，无论一次投资还是考虑到全寿命费 用上，均有教优异的性能。即

35、使仅考虑材料费用，镀铜钢接地棒也是费用相当经济的一 种接地方式。如果考虑到各城市对开挖的种种限制，以及城区开挖所需交纳开挖费用， 则镀铜钢接地棒接地方案则是城市配电网接地的最佳方式。 3、4 在镀铜钢接地棒微创手术式施工方法。 目前大部分城市对道路开挖进行了限制，在很多情况下，即使接地电阻达不到要求， 也没有面积和土壤进行开挖或延伸，因此采用单组镀铜钢接地棒深入土壤来降低接地电 阻是最佳选择。这种微创手术式施工方法只需要 10 厘米直径的地方即可完成施工，并且 不影响到周围居民的正常生活。 其具体方法如下： 1、选择好可以用来做接地施工的地方，采用合理的挖掘工具开挖，尽量减少破坏草皮 的情况。

36、 2、将镀铜钢接地棒组装好后（如右图），用重锤打入地下。并用连接器将镀铜钢棒一 节一节连接起来，一直到满足要求为止。 3、将水平接地极与水平接地极之间连接起来，将引下线与镀铜钢接地棒 连接起来。水平接地极与垂直接地极的连接采用放热焊接。 4、最后将开挖的地方用素土回填起来，并夯实。如果破坏了路面或草皮 的，需要给从新修复或是补上草皮。清理周围的渣滓，做好收尾工作。 接地简单示意图如下： 附件附件 1 相关文献资料相关文献资料 序号文献资料名称刊物名称 1变电站接地装置防腐措施研究华北电力技术 2上海地区变电站接地网改造华东电力 3变电站三维立体接地网技术的应用分析上海电力 4铜接地体技术在 G

37、IS 变电站工程中的探索与实践电力自动化设备 5电力系统铜接地网的应用浙江电力 6500kV 杭东变铜接地网的施工浙江电力 大 地 开挖的部分 电线杆，或箱变， 柱上变压器等引 下线 接地 极 引下 线 说明： 1、 可用于箱变，电线 杆，配电变压器， 环网柜等设备。 2、 接地极采用 14.2mm x 1.22m 的镀铜钢接地棒。 3、引下线与接地极间 连接采用放热焊接 焊接。 7接地装置腐蚀分析及材料选用建议浙江电力 8交流变电站接地安全指南IEEE Std 80-2000 9水和土腐蚀性的评价GB50021-2001 10肥西 500kV 变电站 110kV 接地网改造验收报告合肥供电公司 11500kV 线路山区接地网降阻新技术方法试验与应用 华北电网北京超高压 作者简介 魏金涛(1976-),男，学士，高级工程师，有 7 年多接地研究和施工经验。 姚治君（1978），男，学士，高级工程师，多年从事髙电压技术研究。