铜包钢接地极的焊接设计

铜包钢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，但均需焊接点的电气性能和性;后者建议采用直流输电接地极焊接设计.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地回路运行式运行时，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，圆周2262 m，需敷设2 262 m直径为65 mm的棒，按国内生产及运输条件，一般每根钢为6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，侧在其电气性能和性。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)。而接头性能应等同或优于钢棒，这样才能接地极钢棒接头(包括馈电电缆)能长期承受正常设计人地电流，接地极的运行。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500kV葛上直流及天广直流均采用此种焊接式焊
　　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2.5一3m深，除部分钢棒可在地面焊接外，接地极钢棒的地下，焊接还须挖掘数量的焊接工作坑。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，可见焊接工作量之大。为焊接点的性能，具有一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: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，焊接质量。

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