接地材料主要包括銅和鋼兩種,它們在腐蝕性、安全性、電氣性能和費用價格等方面具有不同的特性。以下是改寫后的文章:
一、銅和鋼的腐蝕性比較
1. 銅材耐腐蝕性能是鋼材的十倍以上,是鍍鋅鋼的三倍以上。銅的表面會產生附著性較強的氧化物(銅綠Cu(OH)2),對內部的銅有很好的保護作用,阻斷了進一步腐蝕的形成。
2. 鋼材中除Fe以外,還含有C、S和P等雜質。因此,在微電池和宏電池效應下,鋼材是向內逐層腐蝕。鍍鋅鋼具有一定的防腐能力,但降低了導電性能和泄流速度,這對高頻故障電流尤其明顯。
3. 鋼接地系統壽命通常低于設計要求,一般在10年左右。而銅接地壽命可達到40年以上。
4. 由于鍍鋅鋼接地性能不穩定,規定了嚴格的檢查試驗項目。鋼接地每6年進行1次接地電阻測試,每8年開挖檢查一次。對市中心和室內站不太可能。銅接地則運行維護工作量大大減少。
二、銅和鋼的安全性比較
1. 銅接地的接觸電勢和跨步電壓相對較小,人身更安全。銅材的相對磁導率為1,鋼材為636。接地系統的電位差隨著相對磁導率的增大而增大。
2. 銅抗腐蝕能力高,鋼容易腐蝕。一旦發生接地系統事故,就會造成地電位升高而出現“反擊”現象,迅速摧毀電網中的直流、保護、通信、低壓線路等二次設備和低壓系統,接著造成事故擴大,造成變壓器、發電機等重要設備損壞。
3. 銅接地系統地網均衡,泄流速度快,能減少“反擊”等事故發生概率。
三、銅和鋼的電氣性能比較
1. 考慮到電阻、腐蝕和連接等因素的影響,其電氣性能比較如下:
a. 根據熱穩定條件,避免接地線,接地體熔化,銅材和鋼材截面積之比為3:1。
b. 根據導電電阻一致條件,則銅材與鋼材的截面積之比為8:1。
c. 根據集膚效應,銅材泄流能力是鋼材的4倍。因此,綜合各種因素比較,銅與鋼兩種接地材料的等效截面積之比為1:6以下。
四、費用價格比較
1. 銅價格昂貴,相對來說比較稀少,容易發生被盜危險。材質比鋼來說相對較軟,打入地下時容易彎曲。
2. 鋼價格便宜,材質易得。材質堅硬,打入地下也不會彎曲。綜合上述因素,接地過程中使用威邁銅包鋼接地棒是比較理想的選擇。價格不會太高,內芯的鋼打入地下不會彎曲。由于外面鍍了一層銅,耐腐蝕性和電氣性能都得到加強。威邁制造工藝使用電鍍工藝的鍍銅接地棒,腐蝕性能更好。打入地下銅鍍層不會撕裂或破損,使得使用年限增長。