行业动态

光伏电站接地网材料的选择
作者:   日期:2015-04-22   点击:1962

以镀锌扁钢为主材的接地装置,由于施工时的电焊高温破坏了镀锌层,导致地网接头非常容易腐蚀,从而导致接地电阻值升高,在雷击发生时,光伏组件、汇流箱等设备常被雷击损坏引起事故。因此有必要就目前市场上的接地网材料的种类和性能加以说明。

一、接地网主要材料

1热镀锌钢材,传统的接地网水平接地体一般设计采用规格为50X5 60X6镀锌扁钢,镀锌扁钢制造长度为6/根,垂直接地极采用50X5热镀锌角钢或Φ50镀锌钢管,接地极长度2.5/根,连接方式:电焊;焊接点防腐处理:刷防锈漆两遍,水柏油一遍。

2镀铜钢接地材料,水平接地体通常采用Φ10-Φ12镀铜圆钢,制造长度通常为100/盘;接地极采用Φ14、Φ17.2的镀铜钢棒。连接方式:放热焊接(无需电力或乙炔等外加能源),接头材料为紫铜,焊接点防腐处理:无需防腐措施。

二、材料性能比较

()。防腐蚀性比较

1.铜材耐腐蚀性能是钢材的十倍以上,是镀锌钢的三倍以上。 铜的表面会产生附着性较强的氧化物(铜绿Cu(OH)2),对内部的铜有很好的保护作用,阻断了进一步腐蚀的形成.

2。 钢材含有很多的杂质,Fe以外,还含有CSP。 所以在“微电池”和“宏电池”效应下,钢材是向内逐层腐蚀。镀锌钢有一定的防腐能力,但降低了导电性能和泄流速度,这对高频故障电流尤其明显.

3.钢接地系统寿命往往达不到设计要求,一般在10年左右.据天津电力公司的调查表明,天津地区钢接地系统年腐蚀率为1mm/a220kV变电站接地寿命仅为5年,而铜接地寿命可达到40年以上。

4. 由于锌层在不断腐蚀中,镀锌钢接地性能不稳定,因此相关规程规定了严格的检查试验项目,如《电力设备预防性试验规程》要求钢接地每6年进行1次接地电阻测试,8年开挖检查一次,这对于大面积的地面电站和水面电站则不太可能。用铜材做接地网运行维护工作量将大大减少。

()。电气性能比较

考虑到电阻、腐蚀和连接等因素的影响,其电气性能比较如下:

1. 根据热稳定条件,避免接地线、接地体熔化,铜材和钢材截面积之比为3:1

2.根据导电电阻一致性条件,铜材与钢材的截面积之比为8:1

3. 根据集肤效应,铜材泄流能力是钢材的4倍。

因此,综合各种因素比较,铜与钢两种接地材料的等效截面积之比为1:6以下。

().经济性比较

1)镀铜钢棒重量小于3kg,而50x5镀锌角钢则重达10kg

2)施工效率的提升。水平接地线每卷100m,镀锌扁钢每根6m,焊接接头大量减少,可缩短施工周期。

三、应用对比

我们通过一个30MW地面光伏电站接地网,来比较两种接地材料的经济性。

1 30MW地面光伏电站接地网的经济比较

材料类型

热镀锌扁钢

铜镀圆钢

规格

60*6

Φ10mm

数量

45km

45km

重量

2。8kg/m

0.65kg/m

单价

16/m

19/m

材料小计

72

85。5

焊接接头

7500

450

焊接接头费用

7500x10=7.5

450x35=1。58

材料费用合计

79.5

87

1MW的施工周期

10天以上

4

寿命

7-10

30年以上

一次成本比较

100

109.4

备注

此为初略计算,不含引上线,跨接线等接点。

通过以上的比较,采用镀锌钢材做接地主材料费用较便宜,但焊接的接点多,施工效率不高,施工费用相对要增加。另外,镀锌钢材的防腐性能较差,在南方或沿海滩涂地区不能满足25年的运营要求。通过综合比较,镀铜钢的材料费用仅仅多出9。4%,因此可建议在高腐蚀率地区,依据DT/T1312-2013《电力工程接地用铜覆钢技术条件》标准,土壤腐蚀性强度评价,选用不同规格的镀铜钢作接地网主材。

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