(山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266100)
摘要：随着海外电站对人身设备安全要求的不断提高，连接着高低压设备工作保护接地、建筑物防雷保护接地的良好接地网成为电站建设中非常重要的环节。摩洛哥杰拉达1×350MW燃煤电站主接地网设计为裸铜绞线，施工采用放热焊接方法，符合欧美电站建设标准，导通良好，连接可靠，耐腐蚀性强，施工简单，具有广泛应用推广前景。
关键词：安全接地网放热焊接推广前景
1.引言
接地网连接着电站高低压设备接地及建筑物防雷保护接地，对人身安全及系统稳定安全运行起着非常重要的作用，为了保证故障电流、雷电流等通过接地网引入大地，接地网必须具备导通好，接地电阻低，耐腐蚀强能够长期运行的特性。为了适应欧美电站高标准和复杂的国外地理气候环境，接地网采用放热焊接技术在摩洛哥杰拉达1×350MW电站建设中取得了良好的效果，在保证质量工艺的前提下，施工方法难度的降低也节约了成本，增加了收益，现对放热焊接技术的实际应用过程及前景进行分析探讨。
2.放热焊接原理及施工方法
2.1放热焊接原理
放热焊接用放热熔剂化学反应作为热源,产生高温并通过熔模而达到焊接目的的焊接方式,反应方程式为：3Cu2O+2AL=AL2O3+6Cu+Q(2537℃），化学反应速度非常快，产生热量极高，也无需外界再提供热源或者电源,能将铜和铜，铜和钢等相同或不同金属之间完全熔接(铜的熔点为1083℃)，达到分子的真正结合，从而使导体之间的连接成为永久性，是金属导体焊接的最佳方法，此方法已经得到了欧美地区广泛的使用，并被收录到美国国家电工标准§250.7中。
2.2放热焊接施工方法
2.2.1施工工艺流程图
2.2.2施工注意要点
①技术人员与施工人员进行安全技术交底，明确施工步骤重点难点，分工明确，分析存在的安全风险，明确分工。
②按照图纸设计及现场实际施工要求，施工人员选择恰当模具及药粉，配备齐全合格的工器具。
③现场放热焊接前，模具及被焊接物应清洁、干燥。如若导体表面有氧化物、油脂或者尘土等必须完全清楚，使其洁净光亮后方可操作。如若模具内遗留残渣清楚不彻底，焊接后导体会不平滑，之后需要对焊接部分进行干燥，避免焊接之后内部存在焊接不充分，有气泡或者空洞的现象，影响焊接质量。
④确认焊接物、模具无杂质后，将焊接物放置在模具的熔膛内，保证焊接物两段在模具熔膛中心结合，并把焊接物端头对准出口，用模具夹将模具和铜绞线固定，检查模具接触面密合度，防止作业时铜液从缝隙处渗漏出来。
⑤将钢盘放在模具的熔锅底部，使其刚好挡住流出口。将托片放入模腔中，其作用为拖住焊粉。选择标号正确的焊粉，倒入模具中；从焊粉表面到模口边沿放置适当量的引火粉并使引火粉覆盖在焊接金属之上，以便点燃点燃；合上模具用点火枪。
⑥合上模具盖，用点火枪点燃引火粉，药粉剧烈燃烧，该置换反应温度可高达2200℃，这足可以把铜、铁熔化，达到分子结合，实现高质量可靠的焊接。
⑦待放热焊接反应结束冷却后，打开模具并清理焊接处的焊渣，并进行防腐处理，清理模具以备下一次焊接使用。
3.放热焊接的优势分析
①焊接点的载流能力与导体相同，具有良好的导电性能，焊接前后的直流电阻比率变化率接近与零，是金属之间最佳的连接方式；
②焊接点是分子结合，永久，牢固不会松脱，焊接点像铜一样，由于是放热焊剂熔融接头，没有接触间隙，没有残余应力，且接头被纯铜覆盖，因而大大增强了导体的耐腐蚀能力具备较长的使用寿命。
③焊接工具简单、携带，操作非常方便，灵活性高，不用外部提供电源，适应多重施工环境。
④施工环节简易快捷，对当地力工简单培训即可掌握操作要领，大大节约了人工费用，节约了建设工期。
4.应用实例及前景分析
放热焊接技术的简单快捷方便性大大降低了现场施工难度，在保证了工艺质量要求的前提下加快了施工进度，摩洛哥杰拉达1×350MW燃煤项目安装铜包钢接地极412，敷设1×150mm2裸铜绞线17500米，室内25×4mm扁铜13000米，放热焊接点共约1060个，放热焊接仅由2个摩洛哥当地力工4个月完成。如果按照传统的焊接扁铁的方法施工，焊接工具及电源准备会占用大量时间，且焊机笨重焊接完毕一处后挪动需要运输工具，另外施工人员焊接技术也有一定要求，综合分析采用放热焊接方式仅人工就可节省焊工2人，减少2个月工期，经济效益非常明显；另外摩洛哥杰拉达土质条件较差，多岩石，土壤电阻率低，但现场接地网采用放热焊接方式之后在未采取任何降阻措施的情况下进行全厂接地电阻测试，每个测点的接地电阻值均低于0.5Ω，符合业主及当地电网要求。
沿海建设的电站项目，受海水腐蚀及气候条件影响，常规扁铁接地网敷设焊接之后大约5年就有断裂的风险，对人身设备安全及系统正常运行产生极大安全隐患。通过已安全稳定运行多年的阿曼萨拉拉445MW燃机电站、沙特扎瓦尔2400MW的联合循环电站及埃及吉萨1500MW燃煤电站等沿海采用接地放热焊接施工工艺的项目发现，此类电站均有接地网接地电阻小，耐腐蚀强、导通性好的特点。因此采用接地装置放热焊接方式不仅保证了施工质量，缩短了施工周期，增强了抗腐蚀，避免接地网在机组使用寿命内损坏、后期接地网土方开挖修复，路面破坏的情况，节省了大量的维护成本，对系统长期安全稳定运行提供了保障，具有良好的经济效益。
5.结束语
透过众多海外电站全场接地装置放热焊接工艺技术的大量成功实例可以看出放热焊接工艺对于接地网能够长期安全运行起了非常重要的作用，其良好的的导通性、耐腐蚀性、可靠的连接加之简单快捷的施工特点也让该工艺得到业主广泛认同，并且放热焊接工艺满足欧美电站的高标准，对于长期运行的电站有着非常良好的经济效益，因此我们根据其体现出的优势可以推断出放热焊接工艺会在越来越多的电站建设中得到应用。
参考文献
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作者简介
姓名：李冬志工作单位：山东电力建设第三工程有限公司职务：助理工程师。姓名：季洪鲜工作单位：山东电力建设第三工程有限公司。职务：助理工程师。