防雷设备太阳能发电站接地材料的选择
防雷设备以镀锌钢为主材的接地装置,由于施工时的高温焊接破坏了镀锌层,所以接地电阻值变高,接地电阻值变高。雷击发生时,光螺栓组件、客车箱等设备因雷击造成事故。因此,有必要对目前市场上上市的接地网材料的种类和性能进行说明。
一、接地网主要材料
1、热镀锌钢铁采用传统的接地体设计规格为50x5一般,60电源镀锌扁钢,镀锌扁钢制造长度为6米/根,垂直接地极为50x5热镀锌角钢Φ50镀锌钢管,接地极全长2.5米/根,连接方式为焊接;焊点防腐处理:防锈漆2次,水沥青1次。
2、将铜钢接地材料、普通水准接地体Φ10-12铜圆钢Φ、制造全长100m/普通盘;接地极采Φ14、Φ17.2的铜钢棒。连接方式:散热焊(无需施加电力或乙炔等能量),接头材料为紫铜,焊点防腐处理:无需防腐措施。
二、材料性能比较
(一).防腐蚀性的比较
1.铜材的耐腐蚀性能是钢材的10倍以上,镀锌钢的3倍以上。铜的表面产生强附着性的氧化物(Cu(OH)2),保护内部的铜,防止进一步的腐蚀。
2.钢材中含有多种杂质,除Fe外,还含有C、S、P等。所以在“微电池”和“宏电池”的效果下,钢材会向内侧不断腐蚀。镀锌钢有一定的防腐能力,但降低了导电性和流出速度,这对高频故障电流尤其明显。
3.钢接地系统寿命常常达不到设计要求,一般在10年左右。据天津电力公司调查,天津地区钢接地系统腐蚀率为1mm/a,220kV变电站接地寿命仅5年,铜接地寿命可达40多年。
4.在锌层不断腐蚀的情况下,镀锌钢接地性能不稳定,该规程规定的严格检测实验项目,如《预防电力设备的实验规程》要求钢接地每6年,一次卡缓存测试每8年的钻探检测,这是大型地上所和水面所不可能做到的。铜材对接地网的运行维护工作大大减少。
(二).电气性能的比较
考虑到电阻、腐蚀、连接等影响的电气性能的比较如下。
1.根据热稳定条件,为避免接地、接地熔化,铜材与钢材截面积之比3:1。
2.根据导电电阻的一致性条件,铜材与钢材的截面积之比为8:1。
3.集肤效应使铜的流出能力是钢材的4倍。
因此,综合各种因素的比较,铜与钢接地材料的等效截面积之比为1:6以下。
(三)经济性比较
1.镀铜钢棒不足3kg、50× 5镀锌角钢可达10kg。
2.提高施工效率。每卷100m水平接地,6m镀锌钢,焊接接头大幅度减少,可缩短施工期。