1、背景分析

       根据标准要求，输变电等电力工程要求40年使用寿命，光伏行业接地网要求使用寿命25年。根据历史调查成果以及工程经验，使用镀锌钢作为接地材料，十年的运行周期中60%电气接地网都出现了材料腐蚀导致的故障，需要进行全部更换，在盐渍土区域腐蚀尤为明显。下表为我国部分变电站开挖检修情况，数据摘录自国家电网公司重大专项《接地网腐蚀调查报告》。

       纯铜是满足几乎所有土壤环境接地条件的理想材料，但造价过高，材料成本是镀锌钢的5~10倍。

       基于以上现状开发了一款铝铜合金稀土接地材料，作为一种新型接地材料，具有良好接地电气性能和耐土壤腐蚀性能。可有效替代镀锌钢或纯铜作为接地材料使用。

2、产品简介

       根据历史调查成果以及工程经验，使用镀锌钢作为接地材料，十年的运行周期中60%电气接地网都出现了材料腐蚀导致的故障，在盐渍土区域腐蚀尤为明显。镀锌钢很难满足电力工程的40年设计寿命要求。

       纯铜是满足几乎所有土壤环境接地条件的理想材料，但造价过高，材料成本是镀锌钢的5-10倍。纯铜的代用材料是镀铜钢或钢包钢，是铜和钢的复合材料。它在钢基体表面采用电镀或连铸连轧等工艺包覆了0.254mm厚度的铜膜，就完整镀层来说它具有与纯铜相同优良耐性能。铜覆钢造价约为纯铜的70%。但是，由于其为复合材料，现场施工焊接要求采用“放热焊”，造价高，施工效率低，易出现焊接缺陷，成本高，总体上铜覆钢的平均材料成本约为纯铜的83%。另一方面，由于国家环境保护政策的趋紧，在耕地或水源地建设变电站，采用铜材建造接地网在环评方面受到限制。

       在变电站接地网敷设施工中，一般采用原料型材在现场就地切割加工，成型尺寸较为随意。特别是在各种接头、节点的焊接处，由于没有现场可以控制的技术措施，多数情况下都不能满足接头、节点的质量要求，为长周期的稳定运行下了隐患。

       针对上述问题，诺泰克光电科技(珠海)有限公司开发了新型铝铜合金稀土接地材料。接地材料在埋入土壤后的腐蚀过程中，基体中的铜元素向表面扩散富集，在表面形成铝铜合金腐蚀产物。长周期埋没试验结果表明，NORTEK ACRCU铝铜合金稀土接地材料具有与纯铜相近的接地电气性能和耐腐蚀性能。可采用普通氩弧焊工艺即可实现高质量焊接；在土壤中的重金属离子的排放浓度仅为纯铜和铜覆钢材料的1/7,远远满足国家有关环境质量标准的要求。

       在性价比方面，采用铝铜合金稀土接地材料建造接地网的材料成本仅为纯铜的50%左右，但抗腐蚀性能与纯铜材科相当，可满足40年以上的寿命要求。

       开发铜材料以外的接地材料，减少或避免在土壤中大量埋没重金属材料，是未来的趋势，也是建设绿色电网的重要需求之一；采用标准件技术，进一步规范现场施工工艺，对保证接地网施工质量和电气性能的长期稳定可靠具有重要意义。