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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北京天元华通电气设备有限公司是一家专注于综合接地系统的高新技术企业,拥有若干名电化学工程师和电气专业硕士生。公司和西安交通大学、中国国防科技大学、西南交通大学建立有合作机制,并和西南交通大学国家级金属材料实验室(博士后工 更详细
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地极的焊接设计

字体大小: - - tianyuanhuatong   发表于 10-11-16 15:23     阅读(744)   评论(0)     分类:技术专题
地极的焊接设计  
Electric Power Construction水平浅埋式直流接地极的焊接设计〔摘要I
钢棒的连接
放热焊接.
〔关键词〕
接地极是直流输电系统中一个重要组成部分.接地极的焊接分为接地极钢棒对接和接地极馈电电缆与
2种.前者可采用电焊,也可采用放热焊接,但均需保证焊接点的电气性能和抗腐蚀性;后者建议采用
直流输电接地极焊接设计
中圈分类号二TM721.1文献标识码:B文章编号:100()一7229(2002)03- 0041一02
Welding Design for Horizontally Shallow Embedded DC Ground Poles
Luo Zhenping
(Middle South Electric Power Design Institute, State PowerWuhan City,430071)
Keywords] DC transmission; ground pole; welding design
接地极是直流输电系统中一个重要组成部分.
在直流输电系统以单极大地回路运行方式运行时,
接地极是作为直流工作电流的返回通道传输电能;
在系统双极运行时,接地极起着嵌制换流站换流阀
中性点电位的作用,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关注
的内容之一:接地极的焊接.
1接地极的焊接种类
因多方面的因素,目前国内接地极的设计基本
上采用水平浅埋式接地极形式,且接地材料均为钢
棒.以即将开工的三峡至常州土500 kV输电线路送
端龙泉换流站接地极为例:该接地极设计为一半径
360 m的圆环,圆环周长为2 262 m,需敷设2 262 m
直径为65 mm的钢棒,按国内生产及运输条件,一般
每根钢棒长度为6 m,要组装成如此长圆环,整个接
地极焊接接头多达376个.因此,接地极钢棒对接
是接地极焊接重要内容之一.
接地极还有另一类重要焊接—接地极的馈电
系统(电缆)与钢棒的连接.该种连接涉及到不同材
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循.
根据接地极的运行特点,焊接点除有一般强度要求
外,侧重点在其电气性能和抗腐蚀性.电气性能表
现在接头的接触电阻应与钢棒原材料相近为佳,一
般要求不大于原材料同等长度(150一180 mitt)的
10%(注:参照以往工程验收标准).而接头耐腐蚀
性能应等同或优于钢棒,这样才能保证接地极钢棒
接头(包括馈电电缆)能长期承受正常设计人地电
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电弧焊,士500
kV葛上直流及天广直流均采用此种焊接方式.焊
接时先将钢棒坡口,可为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2.5一3 m
深,除部分钢棒可在地面焊接外,接地极钢棒的地下


焊接
焊接馈电环
钢棒
锥形坡口
斜坡形坡口
圈1接地极钢棒接续图
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,必要
时焊点还需低温消应力处理,可见焊接工作量之大.
为保证焊接点的性能,必须具有一定资格的焊工方
可操作.
3.1.2放热焊接
放热焊接也称为铝热焊,其历史久远.放热焊
若是以氧化铁为主基材,其铁基放热反应过程为:
3FeO+2A1-3Fe+A1203+热量(2 500℃)
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体;;1个漏孔用于连接钳涡
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体的末端熔化
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电缆与钢棒连接
3.2.1常规焊接
电缆为铜芯,焊接时须采用钎剂作为助焊材料.
常规铜焊接方式历史悠久,属一种传统的焊接方式,
使用的钎料在被焊物体表面有很好的铺展性和填缝
性,有很高的钎透率.早先设计的接地极馈电电缆
与钢棒的连接常采用这种方式,连接方式见图20
常规铜焊有着成熟的应用经验,但接地极馈电电缆
为多股铜线绞合而成,电缆与钢棒间焊接难以焊透.
由于采用助焊材料,残渣清除也困难,对接头的防腐
性能及电气性能有着潜在的隐患.
3.2.2放热焊接
本放热焊接也属铝热焊,与上述钢棒对接不同
的是,铜钢连接时放热焊所用主基材是氧化铜,其铜
基放热反应过程为:
3 Cue 0+2A1-6Cu+A1203+热量(2 537℃)
因馈电电缆与钢棒连接属非常薄弱环节,为避
免腐蚀对接头产生的不良影响,新近设计的接地极
馈电电缆与钢棒的连接点由地下改为地上,连接方
式见图30
钢棒
图3电缆与馈电棒的放热焊接
馈电电缆
4结论
接地极钢棒对接可采用电焊,也可采用放热焊.
电焊劳动强度大,速度慢,且需开挖一定量的操作
坑;放热焊简便易行.施工无论采用电焊还是放热
焊接,均需控制焊接点的接触电阻(接触电阻与焊条
选择,放热焊配料有关).
接地极馈电电缆与钢棒间连接建议采用放热焊
接,放热焊接焊点接触紧密,接点不易受腐蚀性产物
的影响,不易老化松脱.另外,为使接头更加安全可
靠,馈电电缆与钢棒接头最好设置在地面上,免受地
下水的侵蚀影响.


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