铜包钢复合材料接地系统施工技术探讨

陶义龙

(甘肃第三建设集团有限公司,甘肃 兰州 730000 )

本文通过实际工程项目,总结出铜包钢复合材料接地系统施工方法,通过使用铜包钢复合材料,能够有效克服电镀法和套管包覆法存在的结合力差的缺陷,不仅铜层厚、耐腐蚀性能强,而且具有安装方便、电气连接性能好等优点,与传统施工方法相比,成本大幅度降低,具有一定的经济效益和社会效益。

1 工程概况

在兰州市某综合保护系统改造升级接地装置安装工程项目中,该套综合保护系统要求运行接地电阻为4 Ω,经过5 d安装和调试,完全满足系统运行要求,并入电网后,得到了一致好评。

2 工艺原理

通过使用特殊电铸技术,将纯铜覆盖于低碳钢上,让铜芯、钢之间完整结合;根据不同地质条件,采用黄铜同轴连接器,任意增加接地棒长度;利用氧化还原反应,使用高温连接金属导线;利用熔模,可根据设计要求制作成不同的形状。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工流程

施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程

3.2 接地棒和接地母线的加工预制

3.2.1施工准备

(1)根据到货的材料规格及数量,及时全面地向监理报验,需要复检时,合理安排复检时间,以免影响后续施工,制定作业工艺卡,对施工人员进行全面细致的技术交底和安全交底。

(2)材料应进行外观检查,表面不得有裂纹折痕、脱落等缺陷;所有材料及配件均应有合格证和质量证明书。

3.2.2预制加工

(1)结合现场实际和施工图纸长度尺寸,对到货现场并报验、检验合格的材料进行计划分配、合理安排,尽量减少中间接头和不必要的浪费,并根据工艺要求预留焊接收缩余量及加工接头余量。

(2)接地棒制作。依据设计要求的埋深长度和数量进行切割,并对切割获得的断面和端头进行打磨处理,顶端打磨成尖形,以便顺利打入接地土壤。

(3)接地母线和接地支线加工预制。接地母线或接地支线根据现场施工需要的长度并预留接头长度,切割前用黑胶布或乙烯带距离切口30 mm处缠绕5圈,避免切割完成后钢丝散乱。

3.3 接地棒、接地母线、接地支线安装

3.3.1接地棒安装

(1)接地沟槽开挖,根据国家标准、设计图纸和施工现场的情况对需要开挖的区域设置警戒线,开挖深度应符合设计要求,如果设计不明确时,应满足当地的防冻要求;接地沟槽开挖时,要适当放坡,以免塌方伤人或者返工。

(2)接地极安装,预制好的铜包钢接地极垂直打入土壤,避免歪斜,遇到砂勒石或垃圾土壤时要适度深挖,便于接地棒顺利打入土壤。接地上端要高出设计深度5～10 mm,方便与接地母线连接。

3.3.2接地母线敷设安装

(1)接地母线敷设:预制绑扎好的接地母线从外到内一圈一圈放开,并拉直避免折弯扭曲,预留够接头长度,遵循先长后短的原则,依次敷设完毕。热熔技术连接接地母线-加熔见图2。连接接地母线-热熔后处理见图3。

图2 热熔技术连接接地母线-加熔

图3 热熔技术连接接地母线-热熔后处理

(2)保护套管安装,接地母线穿过道路、建筑物、设备基础,过门和设计需要的地方增加保护套管,保护套管多采用镀锌钢管,埋深度应符合规范和设计要求,管口平齐无毛刺。热熔技术连接接地母线接头方式见图4。

图4 热熔技术连接接地母线接头方式

(3)户内接地母线敷设要平直美观,使用专用型号的固定支架和卡子安装固定,支架间距水平固定支架间距离不大于1 m,接头或者拐弯处支架距离不应大于0.5 m。

(4)接地极和接地母线、接地母线与接地支线连接放热熔焊接。母线支架与预埋件采用焊接固定,焊缝饱满,连接可靠。

(5)约等15～20 s铜浆凝固后,开模取出熔接好的导线接头,清除干净模内矿渣。热熔技术连接过程见图5。

图5 热熔技术连接过程

4 材料设备

(1)材料应进行外观检查,表面不得有裂纹折痕、脱落等缺陷;所有材料及配件均应有合格证和质量证明书。

(2)搬运、截断接地棒或者接地线时,应采用专用截割工具,截割端头处应及时绑扎,严禁折摺或与尖锐物碰触,堆放平整。

(3)主要施工机具见表1。

表1 主要施工机具

5 结语

在兰州市某综合保护系统改造升级接地装置安装工程项目中,采用铜包钢复合材料替代接地网中镀锌扁钢、镀锌角钢、镀锌钢管及铜棒材料,通过实际工程项目,总结出铜包钢复合材料接地系统施工方法,通过使用铜包钢复合材料,能够有效克服电镀法和套管包覆法存在的结合力差的缺陷,不仅铜层厚、耐腐蚀性能强,而且具有安装方便、电气连接性能好等优点,与传统施工方法相比,成本大幅度降低,具有一定的经济效益和社会效益。