拉西瓦水电站主坝接地网施工技术

　　[摘要]:本工程主要采用扁铜作为接地系统的主要材料，本文主要介绍采用接地扁铜的理由，焊接方法及对工程相关的技术要求和施工工艺。

　　[关键词]:接地扁铜，焊接方法，技术要求，施工工艺

　　

　　1、工程概况

　　拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。电站距上游龙羊峡水电站32.8km（河道距离），距下游李家峡水电站73km，距青海省西宁市公路里程为134km，距下游贵德县城25km，对外交通便利。

　　拉西瓦水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程的主要任务是发电。水库具有日调节能力。该工程由混凝土双曲重力拱坝（坝高248m）、坝后水垫塘及二道坝、坝身泄洪表孔深孔底孔及右岸地下厂房主变开关室组成。大坝建成后将形成10.79亿m3的水库，电站装机容量4200MW（6×700MW）。

　　拉西瓦水电站主坝接地系统主要由接地扁铜（主要由30×5和40×5两种扁铜组成）、接地极、降阻剂，接地扁钢等组成。

　　2、拉西瓦水电站主坝接地主材采用接地扁铜的原因

　　拉西瓦水电站处于高寒地区，由于地质土壤属高电阻率土壤，导电性能较差；其次考虑水电站的使用寿命周期长，以及接地系统导流量等方面的综合指标经实验论证后，拉西瓦水电站主坝接地系统采用导电率较好的接地扁铜作为拉西瓦水电站的主要接地材料，主要采用的扁铜尺寸（规格）为30×5及40×5两种，扁铜的用量相比较而言占工程总数的95%以上。

　　3、各种焊接方法的特点比较及拉西瓦接地焊接采用的方法

　　材料的焊接方式主要有熔焊、压力焊及钎焊等。其中除压力焊外，其他焊接方法均可用于接地系统中不同材料之间的焊接。各种焊接方法的主要特点如下：

　　3.1熔焊

　　熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件两工件连接成为一体。熔焊方式除电焊、气焊外，放热焊接也是熔焊方式的一种，自开发以来，已广泛应用于机电、化工等多个行业。一般而言，在经济方面，放热焊接比普通焊接方法贵一些。但是在施工完后，如果钎焊质量不能满足要求时，要对接续点进行返工将是非常麻烦的，而放热焊接则相对成功率比较高且寿命长。放热焊接方法具有以下特点：

　　接头的放热稳定性方面：用于接地铜导体的焊剂为铜基合金（如CADWELD焊料F20含有3%左右的锡）。IEEE标准（1991年版）《交流变电站接地安全性守则》称\"放热焊接如正常的话，它就是一条直线\"。焊接接头的寿命，其本质就是在特定环境下的耐腐蚀问题，应必须予以关注。国际上这方面的介绍很难见到，只能根据实际情况推断如下：根据制造厂提供的相关数据，焊料的成份接近锡青铜（锡青铜的含量为3.5%~8%），其腐蚀性应与锡青铜相仿，即其寿命应当不低。为减少接地网的接头数量，同时降低放热焊接的施工成本，宜优先采用铜绞线。

　　3.2钎焊

　　钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而事项焊接的方法。影响材料、钎焊性的首要因素就是材料本身的性质。例如Cu和Fe的钎焊性好；AL的表面氧化物非常致密稳定而难于去除，因而铝的钎焊性差。

　　3.3焊接方法的初步比较

　　考虑到本工程主要还是铜材焊接，下面对铜钎法和放热焊接法进行初步比较，详见表3-1。

　　表3-1

　　

　　序号铜钎焊法放热焊接法

　　1铜与铜的钎焊性较好，是一种古老的焊接方法在经过一定的表面清理和采用钎剂或气保护条件下，在钎料的表面上就会应有很好的铺展性和填缝性，可获得很高的钎透率放热焊接是一种反应性较好的金属来还原另一种金属或金属氧化物的过程。

　　2焊件表面要在80~90度的10%NAOH水溶液中洗8~10分钟，然后在清水中洗干净。放热反应的一般公式：

　　3CU2O+2AL--->6CU+AL2O3+热量（2537度）

　　3焊件表面氧化膜清除要用H2SO412%，NACO31~3%,H2O余量在20~70度以下侵蚀，然后用清水洗干净。采用放热焊接件具有可靠的稳定的电阻性能，可广泛地应用与对电阻性能要求较高的连接部件上。

　　4装配间隙由于所用的钎料大都具有良好的铺展性和填缝性，故要求装配间隙一般尽量小些。在使用软钎料时的间隙为0.05～0.0.3㎜，硬钎料时的间隙为0.02～0.2㎜。采用放热焊接可以应用在对有耐腐蚀性要求的焊接件中达到较为理想的效果，该工艺已在美国的高压传输瓦斯和石油管道上获得广泛应用，并取代了①钎焊；②螺栓固定连接。③卷边连接；④周边加压连接。

　　5适用于一些强度要求较高的零部件连接，如仪器、仪表、电子产品中常用该方法焊接。放热焊接可用于连接和瞬时大电流的较大连接器焊接，导线与钢结构之间的连接。

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