1、背景分析

       根據標準要求，輸變電等電力工程要求40年使用壽命，光伏行業接地網要求使用壽命25年。根據歷史調查成果以及工程經驗，使用鍍鋅鋼作為接地材料，十年的運行周期中60%電氣接地網都出現了材料腐蝕導致的故障，需要進行全部更換，在鹽漬土區域腐蝕尤為明顯。下表為我國部分變電站開挖檢修情況，數據摘錄自公司重大專項《接地網腐蝕調查報告》。

       純銅是滿足幾乎所有土壤環境接地條件的理想材料，但造價過高，材料成本是鍍鋅鋼的5~10倍。

       基于以上現狀開發了一款鋁銅合金稀土接地材料，作為一種新型接地材料，具有良好接地電氣性能和耐土壤腐蝕性能。可有效替代鍍鋅鋼或純銅作為接地材料使用。

2、產品簡介

       根據歷史調查成果以及工程經驗，使用鍍鋅鋼作為接地材料，十年的運行周期中60%電氣接地網都出現了材料腐蝕導致的故障，在鹽漬土區域腐蝕尤為明顯。鍍鋅鋼很難滿足電力工程的40年設計壽命要求。

       純銅是滿足幾乎所有土壤環境接地條件的理想材料，但造價過高，材料成本是鍍鋅鋼的5-10倍。純銅的代用材料是鍍銅鋼或鋼包鋼，是銅和鋼的復合材料。它在鋼基體表面采用電鍍或連鑄連軋等工藝包覆了0.254mm厚度的銅膜，就完整鍍層來說它具有與純銅相同優良耐性能。銅覆鋼造價約為純銅的70%。但是，由于其為復合材料，現場施工焊接要求采用“放熱焊”，造價高，施工效率低，易出現焊接缺陷，成本高，總體上銅覆鋼的平均材料成本約為純銅的83%。另一方面，由于國家環境保護政策的趨緊，在耕地或水源地建設變電站，采用銅材建造接地網在環評方面受到限制。

       在變電站接地網敷設施工中，一般采用原料型材在現場就地切割加工，成型尺寸較為隨意。特別是在各種接頭、節點的焊接處，由于沒有現場可以控制的技術措施，多數情況下都不能滿足接頭、節點的質量要求，為長周期的穩定運行下了隱患。

       針對上述問題，諾泰克光電科技(珠海)有限公司開發了新型鋁銅合金稀土接地材料。接地材料在埋入土壤后的腐蝕過程中，基體中的銅元素向表面擴散富集，在表面形成鋁銅合金腐蝕產物。長周期埋沒試驗結果表明，NORTEK ACRCU鋁銅合金稀土接地材料具有與純銅相近的接地電氣性能和耐腐蝕性能。可采用普通氬弧焊工藝即可實現高質量焊接；在土壤中的重金屬離子的排放濃度僅為純銅和銅覆鋼材料的1/7,遠遠滿足國家有關環境質量標準的要求。

       在性價比方面，采用鋁銅合金稀土接地材料建造接地網的材料成本僅為純銅的50%左右，但抗腐蝕性能與純銅材科相當，可滿足40年以上的壽命要求。

       開發銅材料以外的接地材料，減少或避免在土壤中大量埋沒重金屬材料，是未來的趨勢，也是建設綠色電網的重要需求之一；采用標準件技術，進一步規范現場施工工藝，對保證接地網施工質量和電氣性能的長期穩定可靠具有重要意義。