從接地材料的綜合角度來看,銅材要比鋼材 加適合做接地材料。銅材在作為接地材料有著多種優(yōu)點(diǎn), 先銅材泄流快且導(dǎo)電性好。在20℃的環(huán)境下,鋼材的電阻率是1.38X10-6(Ω.mm),銅材的電阻率是17.24X10-6(Ω.mm),由此可以看出銅材在導(dǎo)電率上有著巨大的優(yōu)越性。其次,銅材有著較強(qiáng)的蝕性。因?yàn)殂~材表面被氧化時(shí)可產(chǎn)生銅綠氧化物,而此物附著力較強(qiáng),因而可以很好的用來保護(hù)銅材的內(nèi)部面授損壞,這對(duì)腐蝕的形成有著良好的作用。然而鋼材的蝕性則相對(duì)比較差,它可以被逐層腐蝕掉。另外,鍍鋅層雖然有著較強(qiáng)的作用,然而它卻會(huì)使接地材料的導(dǎo)電性降低。
國內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DL/T621—1997)指出,接地線的 小截面應(yīng)切實(shí)結(jié)合熱穩(wěn)定條件,滿足該公式:Sg≥Ig/c。其中,Ig是指流過接地線時(shí)短路電流的穩(wěn)定值,單位是A;Te是指短路等效持續(xù)時(shí)間,單位是s;c是指接地材料的熱穩(wěn)定系數(shù),其中當(dāng)接地材料近似鋼材時(shí),熱穩(wěn)定系數(shù)為70,當(dāng)接地材料近似銅材時(shí),熱穩(wěn)定系數(shù)為210。
比如說110KV的變電站,通常情況下短路電流的 大值(Ig)是15000A,其短路持續(xù)時(shí)間(te)是0.5s,如此算來,如果接地材料屬于鋼材,那么其接地 小截面大約是151.5(mm2),如果接地材料屬于銅材,那么其 小截面大約是50.5(mm2)。從該熱穩(wěn)定條件下的計(jì)算結(jié)果得出,在接地材料的選擇上,鋼材的 小截面約是銅材的3倍。當(dāng)把接地系統(tǒng)的連接因素、腐蝕因素及電阻因素等展開綜合考慮時(shí),便可以得出以下結(jié)論: ,當(dāng)鋼材和銅材的接地 小截面比例達(dá)到8:1時(shí),兩種材料的接地導(dǎo)體電阻是相同的。 ,考慮到熱穩(wěn)定條件,當(dāng)鋼材和銅材的接地 小截面比例是3:1時(shí),可以避免接電線和接地體等設(shè)施發(fā)生熔化故障。 后,在選擇接地材料時(shí),若綜合考慮連接頭因素和腐蝕因素等因素,鋼材的接地 小截面仍需要繼續(xù)擴(kuò)大,而銅材卻無需考慮 小截面問題。