铜包钢绞线_铜包钢扁线_铜包钢圆线:北京天元华通电气设备公司

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火泥熔接技术在接地中的应用

字体大小: - - tianyuanhuatong   发表于 10-11-22 15:49     阅读(1120)   评论(0)     分类:

 

    Application ofFireclay Weld Technology  in Grounding Web Construction
              
                   

摘 要:火泥熔接技术具有焊接速度快,焊接质量高,连接好,操作规范,省时省力等特点,正在各行各业得到广泛应用。地下变电站的接地网要求焊接质量高、耐腐蚀、施工速度快,所以设计时规定采用火泥熔接技术焊接此接地网,经实际应用,达到了预期的效果。
关键词:接地网;火泥熔接;焊接



1 地下变电站接地网的要求
1.1 技术要求
  220 kV地下变电站,其故障短路电流会达到几千安,所以要求接地电阻要尽可能小,以使故障电流泻流迅速,接地电位升高不超过规程规定值(2 000 V),保证设备及人身安全。由于故障时要减小跨步电压,所以此地网做成8 m×8 m的网格;由于每条铜带只有10 m,既要连接,又要交叉焊接,焊接点多,所以要求焊接质量好,耐腐蚀,焊接速度快,焊点能承受较大拉力。因此,要求焊接必须牢固。
1.2 时间要求
  地下变电站建在20多米的地下,施工又要在雨季的6~7月份,平时由几台抽水机不停地抽取地下水,以保证坑内无积水。所以,要求地网制做时间短,否则,在雨量过大时,就可能塌方,造成不必要的损失;其次,要节约铜材,因为这座变电站的接地网面积较大,连接点又多达几百处。用传统焊接方法与熔接方法相比较,前者使用铜材增多。

2 接地网的施工
2.1 火泥熔接技术
    火泥熔接是放热熔接的一种,是利用化学反应(燃烧)时产生的超高热来完成熔接的。火泥熔接法由于化学反应速度非常快(仅数秒),产生热量极高,且通过模孔流到熔接部位,熔接部位瞬间熔化冷却凝固,无需其它任何外加热能,故金属导体的连接是最佳的方法。   
  使用火泥熔接时,必须使用特制的铸模作工具,此铸模是用耐高温的半永久性的石墨加工制成,通常称为熔模。熔模由模穴、注入孔、熔接室等组成。根据所要熔接的不同形状选择不同熔模。  
  火泥熔接法完成的连接头具有如下特点:(1)接点为分子结合,没有接触面,更没有机械性压力,因此,不会松弛或腐蚀;(2)具有较大散热面积,因此通电能力与导体相同;(3)熔点与导体相同,因此能承受大电流冲击,不至熔断;(4)抗张力强于导线。
2.2 熔模的选择
  设计要求如图1,水平长88 m,竖直宽48 m。选择所需熔模如表1,可估计出各种熔模的需要数量。





2.3 地网的施工
  按图1挖宽300 mm、深400 mm的沟,将铜带放入沟中,火泥熔接步骤如下:(1)将所需熔接的接头用砂纸、钢锉把表面处理干净,面积要大于熔接的面积,熔模用刷子、清模板等清理干净,并用喷灯分别加热熔接头和熔模,直至将其水分烘干,把熔接头安置在模穴中;(2)夹紧模夹,将隔离铁片置于坩埚埚底,将所规定的熔接剂倒入坩埚,然后散布起火粉于熔接剂表层,并留一点于模唇;(3)用点火枪向模唇起火粉发射火花点火;(4)点火经15~20 s后铜浆凝固,开模取出熔成的导体,清除模穴的矿渣以备再次连接作业。
  我们按熔接步骤将一个个熔接头认真地熔接,做地基的工人由西向东放下铜线。焊完后,做地基的工人们就可填土、压实、找平,然后打水泥。最后按时保质保量地完成了所有接头的焊接,使混凝土很快打完,护坡墙也要很快砌起来,保证了工期。

3 测量与比较
3.1 测量结果
  地网施工完后,由建设单位的工程技术人员、监理公司的工程师和聘请的专业测量人员一起进行了接地电阻的测量,用5 D法测量,D=3.2 与传统焊接方法比较
  根据传统铜焊接方法的要求,焊接点处的面积要大于两导体的接触面积。如“+”字焊接,两铜相交为50 mm×50 mm=2 500(mm2)。而焊接时只能将上隙焊接,远低于2 500 mm2。要在四边加带如图2所示。需要4根400 mm铜带,一个边400mm,一个“+”字点即为400 mm×4=1 600 mm,“+”字焊接点约50个,需另加铜带50×1 600 mm=80 000 mm。只“+”字焊接就要多用80 m铜带,如加上其它形式的焊接点,就要多用铜带约200m,材料和工作量增加很多,时间也要多用好几倍。


3.3 焊接质量比较
  传统方法焊接是气焊加铜焊条,由于作业现场的局限性,焊枪只能焊一面,而且是边与面的焊接,使焊接接触面积小。在拉力的作用下易断裂,对焊接人员技术要求高。
  熔接方法是:将所要焊接的部位放于模穴中,熔接剂反应后的高温液体通过模孔流入模穴,充满模穴,让高温液体使所要焊接部位熔化后凝固,完成焊接(或称熔接)工作。模穴的断面面积约为焊接部位断面面积的两倍,熔接后的部位比原导体要粗。因此无论是导电能力,还是承受拉力的能力,都要强于原导体。熔接操作按操作程序进行,受外界的影响小,焊接速度快。

4 总结
  本方法已在北京某地下变电站的地网工程中采用,虽然熔接方法投资大,但从焊接质量、材料的投资、所用时间等等方面进行综合比较,都是传统焊接方法无法比拟的。因此,这项工程得到了工程发包监理方的好评,北京某电厂的地网改造工程也有采用此方法的意向。

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