火泥熔接在徐州地下式花园变中电站的应用
本文介绍的徐州110kV地下式花园变电站是徐州供电局在其供电大楼旁修建的一座地下式变电站,位于徐州城区的繁华地段。变电站主地网建在地下10.5米处,并利用建筑物基础内的钢筋做深层接地。接地的连接采用火泥熔接。
接地材料
变电站主体位于地下,主接地网敷设在深层,复合接地网的水平均压带全部采用铜材,垂直接地极采用镀铜钢棒。铜材良好的导电性和耐腐性保障了接地网的寿命、可靠性和稳定性。镀铜钢棒作接地极增强了耐腐性和导电性,又满足了施工的需要。
火泥熔接介绍
火泥熔接是放热式熔接的一种,是利用化学反应时产生的超高热来完成金属连接的方法。因为其化学反应速度非常快,产生的热量极高且集中,便可以有效的将热量传导至熔接部位,将金属熔化,然后冷却再结晶。要完成熔接法需特制的模具和熔粉,其原理图如上图所示。火泥熔接可连接钢铁、镀铜钢、铜材等金属。可以熔接各种不同形状的金属导体,如电缆、接地棒、铜管、钢管、扁铜、扁钢、螺纹钢、钢轨等。
本工程应用
4.1.接头形式:
变电站接地网水平接地体为6mm×40mm的铜排,垂直接地极为3/4″的镀铜钢棒。接地网的火泥熔接接头有如下几种形式:铜排的对接(BEH),铜排的T接(BT),铜排的水平交叉连接(BX),铜排与接地极的连接(GBHT)。另外,还有铜排和钢构的连接等,这里就不一一列出了。
4.2.火泥熔接所用的模具和熔粉型号:
火泥熔接的特性和优点
5.1.火泥熔接头的特性:
由于火泥熔接是铸造成形,所以接头外形美观一致,且连接点为分子间的结合,没有接触面,不会松弛。同时连接头具有较大的散热面积,导电能力、熔点都与导体相同,能承受大电流冲击。
5.2.火泥熔接在操作上有如下优点:
无需外加热源,设备轻便,适合于任何现场熔接作业;熔接速度快;作业简单,无需专业技术人员;接头形状划一,品质管理容易。
材料截面选择的合理性
6.1.材料的最小截面计算公式
做接地网的设计首先要选择接地材料的最小截面积。按照我国电力行业标准DL/T621-1997,根据热稳定条件,接地线的最小截面应符合下式要求:
6.2.最小截面计算实例
按DL/T621-1997中要求,接地装置的最小截面不小于其接地线的75%,故接地装置的最小截面略考虑余量可按上式计算,以上均为考虑腐蚀的影响。
对110kV变电站,按江苏省电力公司的规定,最大短路电流取Ig=31500A,短路持续时间te=0.5s,选用铜材的最小截面积为
6.3.合理的选择截面
对于徐州110kV花园变,,由以上计算可知,采用铜材做接地材料,其最小截面积不应小于106mm2,如考虑一定的保险系数和今后的扩容需要,接地铜材选用120mm2的铜缆或3mm×40mm的铜排就行了。实际工程选用6mm×40mm的铜排,是上述截面的2倍,这样增加了接地材料的成本,相应也增加了火泥熔接的费用。
结束语
火泥熔接以其优越的熔接质量,便捷的施工方式,已广泛应用于全国电力行业的各项工程,合理的选择接地材料的种类和形式能更好的促进这项工艺的推广。
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