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****。
目录。1. 概述 2
我国电力接地现状及问题 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
性能比较 4
截面选择 7
接地体连接方式 7
3、经济比较 10
在35kv和10kv变电站（箱变）上的应用。 10
在配电变压器(架空变压器)的应用。 12
在配电杆塔的应用。 15
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。
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70％－80％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**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。
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ieee80－2000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5－10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。
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、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****在2005年10月28日颁发的《华北电网****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，当土壤电阻率小于100 ωm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。
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。
以铜的导电率为100%， 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。
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。
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。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7－13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**，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 ωm 时)。选择50×5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0.065×30 2mm,30年后接地极截面积为（50－2）×（5－2）×2 300mm2>>120mm2, 从而满足要求。
2、以点腐蚀速率计算：
则30年腐蚀厚度为0.3×30＝9mm > 5mm，不满足所需截面积要求。
而10年腐蚀厚度：0.3×10＝3mm, 截面积（50－3）×（5－3）×2 200mm2>>120mm2 ,而13年腐蚀厚度：
0.3×13＝3.9mm, 截面积（50－3.
9）×（5－3.9）×2 100mm2<<120mm2, 不满足热稳定要求。
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