浅谈铜包钢接地施工工艺及技术要求

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【摘要】随着我国对雷电灾害的重视程度不断提高，防雷接地材料的防腐蚀性和安全可靠性日益受到重视，对防雷设施的防雷接地材料要求也越来越高，所以铜包钢接地材料等新型接地产品应运而生，已逐步替代普通镀锌接地产品。铜包钢接地材料的以其优良的防腐性能、良好的导电性能越来越受到广泛认可，被广泛应用到石油化工、储油库、发电厂、变电站、通讯基站、机场、网络机房等场所的防雷接地工程。

【关键词】铜包钢 接地 技术 注意事项

电镀铜包钢接地圆线、扁线、单线、绞线是将含量99.99%的电解铜分子均匀的电镀到优质低碳钢芯上加工而成的新型复合材料，铜包钢既有钢的强度和韧度，既有铜良好的导电性能和耐腐蚀性能。铜包钢接地导体材料相比铜线就有密度小、强度高、造价低等优点，相对于镀锌钢就有导电性能、耐腐蚀性能好等优点，是传统镀锌钢和纯铜线的更新换代产品。

1 铜包钢接地材料的优越性

铜包钢接地材料相比传统上的防雷接地材料所采用的镀锌钢或纯铜，铜包钢具有更多的优越性，就导电性能使用寿命来说，镀锌钢不如纯铜导体，但纯铜导体则价格昂贵，不如镀锌钢经济。

（1）由于采用先进电镀法工艺，弯曲180度不会出现脱节、翘皮、开裂现象。

（2）防腐性能优越，表面铜层较厚（平均厚度大于0.25mm），耐腐蚀性强，使用寿命长（大于30年），减轻检修成本。

（3）电气性能更佳，表层紫铜材料优良的导电性，使其自身电阻值远低于常规材料。

（4）广泛实用性，适用于不同的土壤湿度、温度、PH值极电阻率变化条件下的接地建造。

（5）连接安全可靠，使用专用连接管或采用放热焊接，接头牢固，稳定性好。

（6）安装方便快捷，不需要电源，配件齐全，可有效地提高施工速度。

（7）建造成本低，对比传统纯铜接地材料，成本大幅度降低。

2 铜包钢放热焊接工艺原理

放热焊接是通过铝和氧化铜的化学反应（放热反应）产生液态高温铜液和氧化铝的残渣，并利用放热反应所产生的高温来实现高性能电气熔接，放热焊接适用于铜和铜、钢和铜的电气连接，它无需任何外加的能源和动力。

3 铜包钢放热焊接施工工艺

（1）将待连接导体放入模具内夹紧，见图1。

（2）将钢碟放入反应腔底部，见图2。

（3）倒入焊粉与引火粉，见图3。

（4）用专用点火枪点燃引火粉，引起反应，见图4。

（5）待金属溶液冷却后打开模具，一个完整的热焊连接器制作完成，见图5。

接地线（极）敷设后即进行热熔焊焊接，一般为对接焊接，遇有分支及接地极处采用“T”型或“十”型 焊接，操作要点如下：

（1）先根据线径与焊接型式（“一”型、“T”型或“十”型）选择专用的模具，模具为石墨材料有专门的工具箱，选好模具从工具箱中轻拿出来放在准备好的操作板上（一般为300mm见方小块木板）。热焊模具由石墨制成，非常的脆弱，无法承受抛甩与力量冲击，因此不可将超出模具铭牌所示尺寸的熔接物强行放入模具，或使用金属物质、坚硬的工具等来清除残渣。

（2）选用规定型号规格的模具，检查模具外观是否完整、合模时接触面的密合度是否严密，防止作业时铜液从缝隙处渗漏出来，如有缺陷应进行更换。如果被熔接物的尺寸小于模具铭牌所示，为避免铜液渗漏可采取适当厚度的铜套管、铜片或铜带、密封剂和高温棉带等措施。

（3）影响到放热焊接效果的最主要的因素是湿气或水气，由于模具、焊粉及被熔接物内均可能吸附水分，因此使用前用加热工具干燥模具、被焊接物等，驱除模具及被焊接物内的水气。

（4）模具及被焊接物应清洁，模具内部检查应光滑平整如有毛刺或粘黏物应用毛刷或铜丝刷清理干净，被焊接物表面的尘土、油脂、氧化物（锈）或其它附着物等必须完全清除，使其洁净光亮后才可进行焊接作业，否则熔接后的连接器的导电性能与机械性能将受到影响。如果模具内遗留的残渣不完全清除，将造成焊成表面不平滑、不光亮。

（5）检查模具完好即可将接地母线放入模具内并作适当调整，合模时用卡具分上下卡紧，打开顶盖将漏斗状锡箔片放入底部多准漏药孔，按接地线线径倒入适量焊粉抹平，再从焊粉表面到模口边沿洒上引火粉，注意使引火材料覆盖在焊粉之上引至点火口。使用焊粉时，焊粉牌号需与模具铭牌上注明的焊粉用量一至，使用前需仔细对照确认。焊粉出场时对于其防潮已采取多层保护，需妥善保存避免受潮。

（6）再次检查夹具是否卡紧，合模后缝隙是否严实，检查完好后留一人点火外其余人员撤离3米以外，以免点火后烟火熏灼。点火人员持专用点火器对准点火口扣动扳机点火，不得使用喷灯、火柴等明火点火。

（7）焊粉引燃后稍待约30秒，既可启开夹具，打开模具，基本冷却后将焊渣清除，备下一个焊点的使用。

（8）焊接后拿掉模具露出的焊缝应饱满、平整、光滑，如有小毛刺、焊渣飞溅用铜丝刷清理干净保证焊缝的饱满平整与光滑，不需防腐测量接地电阻符合设计要求后即可回填夯实。

（9）熔接接头应符合：被连接的导体必须完全包在接头里，要保证连接部位的金属完全熔化，连接牢固；热剂焊（放热焊接）接头的表面应平滑，接头应无贯穿性的气孔。

（10）接地棒被槌打后末端会变形，必须切除或磨平后才可放入模具内，否则会引起模具闭合不紧，导致铜液渗漏，也可使用钢质锥套保护端头后在槌打；末端有螺孔或螺纹的接地棒需在熔接前切除末端；接地棒连接端需保持洁净，如铁锈、氧化表皮等必须用钢刷或砂纸清洁干净后方可熔接，否则会出现多孔性连接器；接地棒的直径小于模具孔时，可用铜带包扎接地棒连接头来弥补。

参考文献

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[2] 中华人民共和国建设部.GB50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范[M].北京：中国计划出版社，2002，6

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50057-2010 建筑物防雷设计规范[M].北京：中国计划出版社，2011，8

[4] 铜包钢接地材料厂家相关技术资料