铜包钢接地棒的焊接设计

铜包钢接地棒是直流输電(diàn)系统中一个重要的部分(fēn)。接地棒的焊接分(fēn)為(wèi)接地极钢棒对接和接地极馈電(diàn)電(diàn)缆与2种。前者可(kě)采用(yòng)電(diàn)焊，也可(kě)采用(yòng)放热焊接，但均需保证焊接点的電(diàn)气性能(néng)和抗腐蚀性;后者建议采用(yòng)直流输電(diàn)接地极焊接设计.接地 极 是 直流输電(diàn)系统中一个重要组成部分(fēn)。在直流输電(diàn)系统以单极大地回路运行式运行时，接地极是作為(wèi)直流工作電(diàn)流的返回通道传输電(diàn)能(néng);在系统双极运行时，接地极起着嵌制换流站换流阀中性点電(diàn)位的作用(yòng)，保护了换流站换流设备的安全运行。这里所要介绍的是接地极设计中需特别注意的内容之一:接地棒的焊接。
1 接地棒的焊接种类因多(duō) 方 面 的因素，目前接地极的设计基本上采用(yòng)水平浅埋式接地极形式，且接地材料均為(wèi)钢棒。以即将开工的三峡至常州500 kV输電(diàn)線(xiàn)路送端龙泉换流站接地极為(wèi)例:该接地极设计為(wèi)一半径360 m的圆环，圆周2262 m，需敷设2 262 m直径為(wèi)65 mm的棒，按生产及运输条件，一般每根钢為(wèi)6组装成如此長(cháng)圆环，整个接地极焊接接头多(duō)达376个。因此，接地极钢棒对接是接地极焊接重要内容之一。接地 极 还重要焊接— 接地极的馈電(diàn)系统(電(diàn)缆)与钢棒的连接。该种连接涉材料间的焊接，即铜与钢的焊接。
2 接地极焊接要求目前 ， 对 直流接地极的焊接要求尚无规范可(kě)循。根据接地极的运行特点，焊接点除有(yǒu)一般强度要求外，侧重点在其電(diàn)气性能(néng)和抗腐蚀性。電(diàn)气性能(néng)表现在接头的接触電(diàn)阻应与钢棒原材料相近為(wèi)佳，一般要求不大于原材料同等長(cháng)度(150一180 mitt)的10%(注:参照以往工程验收标准)。而接头耐腐蚀性能(néng)应等同或优于钢棒，这样才能(néng)保证接地极钢棒接头(包括馈電(diàn)電(diàn)缆)能(néng)長(cháng)期承受正常设计人地電(diàn)流，保证接地极的安全运行。
3 接地极焊接方法
3.1 钢棒接续
3.1.1 常规焊接常规 焊 接 也就是我们通常所说的電(diàn)弧焊，士500kV葛上直流及天广直流均采用(yòng)此种焊接式焊接时先将钢棒坡口，可(kě)為(wèi)锥形坡口或斜坡形坡口(如图1)，然后再对接。一般 情 况 下接地极钢棒埋人地下2.5一3m深，除部分(fēn)钢棒可(kě)在地面焊接外，接地极钢棒的地下，焊接还须挖掘一定数量的焊接工作坑。据现场测试，1根拓5 mm钢棒对接约需消耗30根焊条要时焊点还需低温消应力处理(lǐ)，可(kě)见焊接工作量之大。為(wèi)保证焊接点的性能(néng)，必须具有(yǒu)一资格的焊工方可(kě)操作。
3.1.2 放热焊接放 热 焊 接也称為(wèi)铝热焊，其历史久遠(yuǎn)。放热焊若是以氧化铁為(wèi)主基材，其铁基放热反应过程為(wèi):3Fe O +2 A1-3Fe+A1203+热量(25 00℃)放 热 焊接 方法如下:(1) 模 具 包括:1个增竭来盛装反应材料;1个焊接模槽来盛装焊接物(wù)體(tǐ);1个漏孔用(yòng)于连接钳涡与焊接模槽。(2) 反 应 过程在柑塌中进行，金属盘把增涡与漏孔隔开，该金属盘熔解后，其熔解的焊接金属流经漏孔，注人焊接模槽。3) 已 熔 化的焊接金属把焊接物(wù)體(tǐ)的末端熔化并立即凝固，完成焊接。放 热焊 接 操作过程简单方便，勿须开挖操作坑，钢棒勿须坡口，但厂家须针对施工接头提供准确焊药量，并经焊接试验，制定好操作流程，确保焊接质量。
3.2 電(diàn)缆与钢棒连接3.2.1 常规焊接電(diàn)缆 為(wèi) 铜 芯，焊接时须采用(yòng)钎剂作為(wèi)助焊材料。常规铜焊接方式历史悠久，属一种传统的焊接方式，4 结论接地 极 钢 棒对接可(kě)采用(yòng)電(diàn)焊，也可(kě)采用(yòng)放热焊。電(diàn)焊劳动强度大，速度慢，且需开挖一定量的操作坑;放热焊简便易行。施工无论采用(yòng)電(diàn)焊还是放热焊接，均控制焊接点的接触電(diàn)阻(接触電(diàn)阻与焊条选择、放热焊配料有(yǒu)关)。接地棒馈 電(diàn)電(diàn)缆与钢棒间连接建议采用(yòng)放热焊接，放热焊接焊点接触紧密，接点不易受腐蚀性产物(wù)的影响，不易老化松脱。