放熱接地實(shí)現(xiàn)永久電氣連接，保障用電安全

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）在各類電站、大型數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)中，輸電線路都需要可靠地保護(hù)。為了保證輸電線路的平穩(wěn)安全運(yùn)行，工作人員需要定期對輸電線路進(jìn)行檢修和維護(hù)。檢修和維護(hù)前，必須先停電、驗(yàn)電、在檢修線路的兩端設(shè)置接地線，以保證操作人員的安全。

保證用電安全，引入接地

就像很多家用大功率用電設(shè)備會設(shè)置接地線，經(jīng)接地線連接到接地極，接地這種措施是保證電力系統(tǒng)和電氣裝置用電安全必要的措施。這一安全措施通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而有了接地連接器。

接地連接器即在結(jié)構(gòu)上與地成低電阻連接的連接器，接地裝置將電氣設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故，是各類電站、大型數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)常見的保護(hù)措施。

在各類電站、大型數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)中，最常見有設(shè)備接地、系統(tǒng)接地、接地電極系統(tǒng)的接地應(yīng)用以及防雷接地應(yīng)用。

這種接地采用的接地體一般是人工接地體，也就是采用垂直埋置的角鋼、圓鋼或鋼管，以及水平埋置的圓鋼、扁鋼等充當(dāng)。與接地連接器對應(yīng)，這種接地體被稱為接地棒，可將任何故障電流安全地消散到周圍地面。

除了這個作用，接地棒還用于控制地中的電壓分布，以減輕階躍和接觸電壓。與接地連接器配套的接地棒由高強(qiáng)度鋼制成，可將接地棒深入地下。對于所有UL認(rèn)證的棒材，銅層的厚度至少為10mil，能夠確保棒材有一定的防腐能力。如果土層腐蝕性非常強(qiáng)，還需要表面鍍錫或熱鍍鋅。

對于接地連接器來說，有壓接、接卸和放熱焊接幾種連接形式。放熱焊接在可靠性上的優(yōu)勢是很多大型電器設(shè)備選擇這種連接的原因。

放熱接地連接器優(yōu)勢

放熱焊接過程是利用鋁與氧化銅之間的鋁熱化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生銅和氧化鋁并釋放出大量熱量。在此反應(yīng)過程中熔融銅用于將導(dǎo)線熔接在一起并形成電氣連接。相比其他接地連接方式，這種方式高度可靠。

因?yàn)檫@是一種永久性的電氣連接，銅導(dǎo)線在過程中完全融合，電阻不會發(fā)生變化，其載流容量遠(yuǎn)超所連接的導(dǎo)線的載流容量。也正因?yàn)槭怯谰秒姎膺B接，所以一般只在大型變電站、大型數(shù)據(jù)中心、大型能源發(fā)電中心或者有永久接地電氣連接需求的場景采用這種接地連接方式。

這種連接方式對于焊接材料的要求很高，要使用半永久性石墨模具和粉末狀放熱焊接材料來進(jìn)行操作。粉末狀放熱焊接材料易于在反應(yīng)后產(chǎn)生大量可用焊接金屬。在點(diǎn)火后，反應(yīng)會在幾秒內(nèi)快速完成，永久性的電氣連接也就立刻成型。

這種放熱連接和接地棒組成的接地連接器，需要通過嚴(yán)格的機(jī)械測試和惡劣環(huán)境測試，從電纜到電纜、電纜到接地桿和電纜到結(jié)構(gòu)鋼都需要經(jīng)過一系列測試，確保高度可靠。再通過接地箱為高壓接地連接提供密封干燥的環(huán)境，進(jìn)一步降低電壓和環(huán)狀電流，為用電安全提供全方位的防護(hù)。

小結(jié)

安全可靠的電氣系統(tǒng)始于良好的接地系統(tǒng)，接地連接器為商業(yè)、工業(yè)和通信應(yīng)用領(lǐng)域提供了可靠運(yùn)行的安全前提。