一、工程概况
郑州东500kV变电站位于郑州市郑东新区，站区防雷接地主网采用TJ-185铜绞线共计6700米，接地极采用镀铜钢棒共计Φ14.2*2400mm 280根，设备接地线采用-50×5铜排2800米，“帽檐式”均压带2处。水平接地网埋深为0.9m，与附近建筑物的距离不小于
1.5m，垂直接地极的间距不小于5m。
二、技术介绍
1、技术原理
火泥熔接，又称火泥熔焊、热熔焊接、放热熔焊等，它是利用化学反应(氧化物还原)时产生的超高热，将两部分或多部分待接续的导体熔化成一体，形成对两部分或多部分导体的连接。火泥熔接因为化学反应速度非常快，产生热量极高，且可以有效地传导至熔接部位，使导体待熔接部位熔化而完成熔接。从该导体连接的原理可以看出，此种方式的优点在于连接机械性能好，连接处导电性能好。
2、火泥熔接工具
火泥熔接由三部分组成：工具及护具、模具和药剂。
工具及护具：包括喷灯、点火灯、模具夹、安全眼镜、手套：
模具：由熔模、顶盖、模口、模腔；
药剂：由起火粉、熔接剂、隔离片、注入孔、模穴等组成。
3、适用范围
火泥熔接可对不同材质、不同形状、不同方位之间的导体灵活连接。
4、技术特点
（1）接点为分子结合，没有接触面，更没有机械性压力，因此，不会松弛或腐蚀；
（2）具有较大散热面积，因此通电能力与导体相同；
（3）熔点与导体相同，因此能承受大电流冲击，不至熔断；
（4）抗张力强于导线。
三、火泥熔接施工工艺
1、工艺流程
2、步骤方法
2.1 准备作业
2.1.1石墨焊模及模夹的准备工作
1）由于焊模极易受潮，因此，在使用前需用喷灯或其它方法对焊模加热驱除潮气。
2)焊模在每次使用后趁热时，用刷子或干布将焊渣及时清理干净。清理焊模要避
免用坚硬的物体，以免损伤焊模。
3)在使用焊模前，应仔细检查其开合面内是否残留焊渣或铜水凝固物，如发现应
及时清理，以免在焊模开合面处密合不好，形成缝隙，导致熔焊时铜水外流。如发现开合面破损，应及时更换焊模。
4)焊模的模夹是用于焊模的打开或闭合操作的。因此，必须经常保持共清洁，特
别是模夹的各转动销轴，应经常加适量的润滑油，保持其转动的灵活性。
5)在初次使用焊模，或在焊模经过一段时间的使用以后，如发现焊模的开合面不
能完全，形成外八字或内八字缝隙，应对焊模的模夹进行调整。
6)石墨焊模材料是非常脆弱，不能将大于导线槽的尺寸的导线扦入导线槽并强行
闭合焊模。
7)当导线尺寸小于导线槽的尺寸时，为了在熔焊时避免铜水从其缝隙中流出，应
使用填缝料（如橡皮泥）来充填缝隙。
8)石墨焊模的推荐使用寿命为20~50次，根据产品品牌及质量不同，其使用寿命
有异。
2.1.2 导线类的准备工作
1)被熔接的导线端必须准备得干净光亮，附合导线槽的尺寸，方可达到理想的熔
接效果。
2)有油污的导线端必须使用不留残渍的溶剂（或汽油等）清洗干净。
3)生锈的铜线需使用钢丝刷将表面的氧化层等刷除干净。
4)含水的导线应用喷灯进行烘干。避免因水份在熔焊时汽化造成铜水的喷溅及在
熔接头内形成气孔。
5)在进行铜绞线的熔焊时，当铜绞线切断前，宜在切断点前后，用细铜丝缚紧后
再施行切断。如发现切口变形，必须将切口矫正并附合导线槽尺寸后，方可使用。
6)焊模外的导线须使用适当的工具或物体进行固定或支撑，以便在熔接作业过程
中，导线不至弹开（撑开）焊模或从焊模中脱出。特别是在进行有张力的硬铜线或其它导线时，更应注意该现象的发生。
2.1.3 接地棒的准备工作
1)接地棒经过锤打入地后，其末端会产生变形（磨菇形）--注意接地棒必须采用
铜棒或铜包钢接地棒，不能用钢棒代替--必须切断或磨平后方可装入焊模内，否则可能使焊模闭合不严、导致铜水泄漏。
2)末端带有螺孔或螺纹的接地棒，在熔接前必须将这些末端切除。
3)被熔接的末端必须使用钢丝刷或砂纸刷干净或打磨干净。
4)接地棒的直径小于焊模接地棒导线槽尺寸时，应使用铜皮、布或纸进行包扎接
地棒，并用防火泥密封将模具密封，以防铜水泄漏。
2.2 施焊作业
2.2.1倒入火药
火泥熔接用火药分为两部分，如以武汉岱嘉为例。先将金属隔离片放于反应腔底
部，以防药剂流入反应腔。然后缓缓倒入火药，并注意火药底部有一浅薄及透明的小塑胶带，内盛引燃火药之碳精。将此覆于火药上部，并均匀摊开。
2.2.2引火施焊
1）操作人员站在模具点火口的侧面,点燃引火粉,放热熔剂即在焊模的反应腔中进
行剧烈的化学反应并猛烈燃烧。
2）引燃火粉的工具可用熔接用点火机，也可用汽油(酒精)喷灯，但不能用打火机
等引火工具。
2.3测量与比较
2.3.1测量结果
地网施工完后，由建设单位的工程技术人员、监理公司的工程师和聘请的专业测
量人员一起进行了接地电阻的测量，用5D法测量，按规程规定要求的方法测出的接地电阻为0.2Ω。而变电站接地网的接地电阻值为0.305Ω，此接地网的接地电阻完全满足设计要求。
2.3.2与传统焊接方法比较
根据传统铜焊接方法的要求．焊接点处的面积要大于两导体的接触面积。如“+”
字焊接．两铜相交为50 mm×50 mm=2500mm：而焊接时只能将上隙焊接，远低于2500mm 。要在四边加斜撑增加接触面积。需要4根400mm 铜带，一个边400mm，一个“+”字点即为400 mm×4=l600mm．“+ ”字焊接点约60个．需另加铜带60×1600mm= 96000mm 只“+ ”字焊接就要多用96m铜带，如加上其它形式的焊接点．就要多用铜带约220m．材料和工作量增加很多，时间也要多用好几倍。
2.3.3 焊接质量比较
传统方法焊接是气焊加铜焊条，由于作业现场的局限性，焊枪只能焊一面，而且
是边与面的焊接+使焊接接触面积小。在拉力的作用下易断裂，对焊接人员技术要求高熔接方法是：将所要焊接的部位放于模穴中．熔接剂反应后的高温液体通过模孔流人模穴．充满模穴，让高温液体使所要焊接部位熔化后凝固．完成焊接(或称熔接)工作。模穴的断面面积约为焊接部位断面面积的两倍，熔接后的部位比原导体要粗。因此无论是导电能力，还是承受拉力的能力 都要强于原导体。熔接操作按操作程序进行，受外界的影响小，焊接速度快。
2.4作业中应注意的安全问题
2.4.1由于火泥熔接时产生大量的热量，所以绝不能在易燃易爆场所施工；
2.4.2火泥熔接作业要随身配带灭火器，以备紧急情况使用；
2.4.3在室外、沟坑等不平地方作业时，告别要注意保证熔接部分的工具、材料固定牢固，以免熔焊过程中模具发生倾斜或翻转，造成熔水外泄并引起安全事故；
2.4.4引燃时要注意在模具的侧面进行，并与模具保持1米以上的距离，引燃工具采用点火机或喷灯，不能用打火机等直接引燃；
2.4.5施焊完毕后可用清水冷却，但要注意身体不能位于模具上方，以免蒸气伤人。
3、质量标准
3.1铜铰线严禁有松股及断股现象。
3.2被连接的导体必须完全包在接头里。
3.3要保证连接部位的金属完全熔化，连接牢固。
3.4热剂焊（放热焊接）接头的表面应光滑。
3.5热剂焊（放热焊接）的接头应无贯穿性的气孔。
3.6主接地网接地电阻小于0.09欧，现场应进行实测，如不满足要求，采用增大接地网面积或增加接地极方法，直至接地电阻满足要求。
3.7地下接地网埋深0.9m，接地极与建筑物距离不小于1.5m，接地极间距不小于5m；地网的外缘应闭合，外缘各角应做成圆弧形，且半径不宜小于3m。
4 、总结
本方法已在郑州东500KV变电站的接地网工程中采用，虽然熔接方法投资大．但从焊接质量、材料的投资、所用时间等等方面进行综合比较．都是传统焊接方法无法比拟的。因此，这项工程得到了工程发包方和监理方的好评。
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