CECS428-2016 电铸铜接地棒（线）技术规程.docx

CECS 4282016 中国工程建设协会标准 电铸铜接地棒线技术规程 Technical specification for copper electroed ground rodwire 中国计州出版社 电话400-670-9365  中国计划出版社 中国工程建设协会标准 电铸铜接地棒线技术规程 Technical specification for copper electroed 2016 北 京 ground CECS  rodwire 4282016 主编单位浙江华甸防雷科技有限公司 浙 江 雷 泰 电 气 有 限 公 司 批准单位中国工程建设标准化协会 施 行 日 期 2 0 1 6 年 7 月 1 日 中国计划出版社 3.3 包装与标识 3.3.1 产品包装应符合下列规定 1 电铸铜接地棒线应采用防水隔离保护包装； 2 外包装应确保产品相对固定，以避免相互摩擦而损坏表面 铜层的可能性。 3.3.2 产品外包装应在其显著部位设有持久明晰的标志，标志的 内容应包括产品名称、规格、生产日期、制造厂名等。 3.3.3 包装储运图示标志应符合现行国家标准包装储运图示标 志GB/T191 的有关规定。 6 中国工程建设标准化协会公告 第234号 关于发布电铸铜接地棒线技术规程的公告 根据中国工程建设标准化协会关于印发的通知建标协字〔2012〕127 号的要求，由浙江华甸防雷科技有限公司、浙江雷泰电气有限公 司编制的电铸铜接地棒线技术规程,经本协会雷电防护专业 委员会组织审查，现批准发布，编号为 CECS 4282016,自2016 年7月1日起施行。 中国工程建设标准化协会 二O 一六年四月六日 前 言 根据中国工程建设标准化协会关于印发的通知建标协字〔2012〕127 号的要求，制定本规程。 本规程共分8章。主要技术内容包括总则、术语、技术要求、 试验方法、检验规则、设计选型、工程施工、工程交接验收。 本规程由中国工程建设标准化协会雷电防护专业委员会归口 管理，由浙江华甸防雷科技有限公司地址浙江绍兴新昌南明街 道江南路30号，邮政编码312500负责具体内容的解释。在执行 过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄送解释单 位。 主 编 单 位浙江华甸防雷科技有限公司 浙江雷泰电气有限公司 参 编 单 位中石化上海工程有限公司 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 中国天辰工程有限公司 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 铁道第三勘察设计院集团有限公司 华陆工程科技有限责任公司 中国五环工程有限公司 东华工程科技股份有限公司 南京金凌石化工程设计有限公司 中国石油工程建设公司华东设计分公司 石油化工工程质量监督总站浙江石油分站 浙江省天正设计工程有限公司 1 浙江人通电力科技有限公司 温州市共好防雷科技有限公司 主要起草人蔡振新 黄会忠 吴明云 李红斌 周 勇 张慷焕 梁东光 杨建军 陈兴强 高常明 王旭东 秦奋强 涂让见 盛正新 张树顺 孙俊铭 王铭坤 施 清 石含华 赖厚庄 主要审查人傅正财 陈众励 高小平 邵民杰 夏 林 肖稳安 冯民学 杨仲江 郭在华 2 目 次 1 总 则 1 2 术 语 2 3 技术要求 3 3.1 原材料 3 3.2 工艺与性能 3 3.3 包装与标识 6 4 试验方法 7 5 检验规则 9 6 设计选型 10 7 工程施工 11 7.1 一般规定 11 7.2 施工 11 8 工程交接验收 13 本规程用词说明 14 引用标准名录 15 附 条文说明 17 1 Contents 1 General provisions 1 2 Terms 2 3 Technical requirements 3 3.1 Raw materials 3 3.2 Process and perance 3 3.3 Packaging and marks 6 4 Test s 7 5 Inspection rules 9 6 Design selection 10 7 Construction 11 7.1 General provisions 11 7.2 Construction 11 8 Project handover acceptance 13 Explanation of wording in this specification 14 List of quoted standards 15 Addition Explanation of provisions 17 2 1 总 则 1.0.1 为保证电铸铜接地棒线在工程建设中的设计、选型及施 工验收，做到技术先进、安全可靠、确保工程质量，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于工程建设中电铸铜接地棒线的产品制造、 设计、选型及施工验收。 1.0.3 工程建设中电铸铜接地棒线的产品制造、设计、选型及 施工验收，除应执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规 定。 1 2 术 语 2.0.1 电铸铜覆钢工艺 copper electroed steel technol- ogy 通过电解过程使纯度为99.99及以上的电解铜电离并沉积 在金属钢棒线表面，最终形成有一定厚度、包覆均匀且致密的铜 覆钢材料。简称电铸铜工艺或铜覆钢工艺。 2.0.2 电铸铜接地棒 copper electroed ground rod 以电铸铜覆钢工艺加工而成的铜覆钢接地材料，通常以一根 或多根连接，垂直埋入土壤中起散流、降阻作用。 2.0.3 电铸铜接地线 copper electroed ground wire 以电铸铜覆钢工艺加工而成的铜覆钢接地材料，主要做水平 铺设或做接地、防雷引下线起散流、降阻作用。 2.0.4 额定短时耐受冲击电流 rated short-time withstand current impact 电铸铜接地棒线在规定时间一般为1s 内所能承受的最 大电流。 2.0.5 放热焊接 exothermic welding 在特定模具内，利用金属氧化物与氧化还原剂的氧化还原生 成金属单质，并通过所释放的反应热熔融连接母材，凝固成所需连 接形式的一种焊接工艺。 2.0.6 平直度 straightness 电铸铜接地棒与水平面相符合程度的衡量指标。通常用不平 度指标来衡量，它是指电铸铜接地棒与水平面之间的最大偏离距 离。 2 3 技 术 要 求 3.1 原 材 料 3.1.1 电铸铜接地棒线宜采用Q235B 等钢材为基材，主要技 术指标应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700 的有关规 定。 3.1.2 电铸铜接地棒线应采用含铜量不低于99.99的电解 铜作为电铸铜加工原材料。 3.2 工艺与性能 3.2.1 铜层表面应光滑平整，不应有起泡、麻点、粗糙、裂皮、烧 焦、漏覆、毛刺、结疤及其他有害的不规则边缘缺陷。 3.2.2 电铸铜接地棒线铜层厚度不应低于0.254mm。 3.2.3 电铸铜接地棒线抗拉强度应大于300MPa, 试样的断裂 位置与试验夹具之间的长度应大于25.4mm。 3.2.4 试样经弯折试验后铜层不应出现皱纹、裂缝、翘皮以及其 他影响表面铜层完整性的缺陷。 3.2.5 经结合性试验后，进入小孔部位试样铜层可分离，相关联 部位不应有铜层起皮或剥离现象发生。 3.2.6 电铸铜接地棒平直度应在1000mm 范围内，平直度的变 化范围不应超过6.4mm。 3.2.7 电铸铜接地棒线应按表3 .2 . 7经受额定短时耐受冲击 电流试验，试样表面应无明显可见损伤及变形，铜层无起泡、翘皮 或脱落现象。 3 表3.2.7 电铸铜接地棒线额定短时耐受冲击电流 电铸铜接地棒线直径 mm 额定短时1s冲击电流 kA 8 4.5 10 7 12 10 14 14 14.2 14 16 18 17.2 20 20 25 25 30 3.2.8 外形结构与尺寸应符合下列规定 1 电铸铜接地棒尺寸及公差图3.2.8-1～图3.2.8-3应符 合表3.2.8-1的规定。 表3.2.8-1 电铸铜接地棒尺寸与公差 选型 规格 直径 直径与 公差d mm 长度 mm 螺纹A mm 螺纹B mm 端部 结构a mm 端部 结构b mm 14.2 14.20.1 1200 1500 2500 35 3,-2 37 3,-2 41 2.50.5 16 160.1 1500 2500 35 3,-2 37 3,-2 51 30.5 17.2 17.20.1 1200 1500 2500 35 3,-2 37 3,-2 61 3.51 20 200.12 1500 2500 35 3,-2 37 3,-2 81.5 41 25 250.12 1500 2500 35 3,-2 37 3,-2 91.5 51 注电铸铜接地棒长度公差为5mm。 4 图3.2.8-1 无螺纹结构一头平一头尖示意图 图3.2.8-2 有螺纹结构一端带尖示意图 图3.2.8-3 有螺纹结构两端平示意图 2 电铸铜接地线尺寸与公差应符合表3.2.8-2的规定。 表3.2.8-2 电铸铜接地线尺寸与公差 mm 选型规格直径 直径与公差 8 80.1 10 100.1 12 120.1 14 140.1 5 3.3 包装与标识 3.3.1 产品包装应符合下列规定 1 电铸铜接地棒线应采用防水隔离保护包装； 2 外包装应确保产品相对固定，以避免相互摩擦而损坏表面 铜层的可能性。 3.3.2 产品外包装应在其显著部位设有持久明晰的标志，标志的 内容应包括产品名称、规格、生产日期、制造厂名等。 3.3.3 包装储运图示标志应符合现行国家标准包装储运图示标 志GB/T191 的有关规定。 6 4 试 验 方 法 4.0.1 产品的表面质量可采用目测、触摸的方法检查。 4.0.2 铜层厚度应按现行国家标准磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法GB/T 4956 的有关规定进行检测，可 采用精度为lμm 涡电流电磁测量仪来测取。电铸铜接地棒每 米至少测取1个点；电铸铜接地线每100m 至少测取3个点，每个 点距离不得小于3m。 4.0.3 拉伸试验应按现行国家标准金属材料 拉伸试验 第 1 部分室温试验方法GB/T 228.1的有关规定进行。夹具之间的 试样长度应取500mm。 4.0.4 弯折性能试验应将垂直电铸铜接地棒或已经调直的电铸 铜接地线试样的一端夹紧在夹具或钳口上，用一个垂直于试样的 力在距离夹具口40倍直径处，使试样永久弯折30图4.0.4。 400 30 F 咖 图4.0.4 电铸铜接地棒线弯折性能试验示意图 φ 一直径 7 4.0.5 结合性试验工具可采用钻有不同孔径大小的钢板，钢板厚 度不应小于10mm 。取长度为200mm 的电铸铜接地棒或经调直 后的电铸铜接地线， 一端车尖成45,将被车削一端置于钢板小孔 内，选择孔径比试样直径小1mm, 用力敲击使试样进入小孔图4. 0.5。 图4.0.5 电铸铜接地棒线结合性试验示意图 1钢芯；2铜层；3夹具 4.0.6 电铸铜接地棒平直度试验，可按下列方法进行试验 1 将长度超过1000mm 的电铸铜接地棒试样放置于水平基 准面上，滚动一周并目测出接地棒最大偏离基准面位置点； 2 采用精度为0.02mm 的高度游标卡尺测出该位置点偏离 基准面的高度值； 3 将此数值减去该电铸铜接地棒直径并乘以1000mm 与该 接地棒长度的比值，即为该接地棒平直度偏离值。 4.0.7 电铸铜接地棒线额定短时耐受冲击电流试验应根据本 规程表3.2.7加载50Hz 交流测试电流，完成试验。试验次数应 为 1 次 。 4.0.8 电铸铜接地棒线的外形尺寸可采用精度不低于 0.02mm 的量具进行测量检验，电铸铜接地棒的长度尺寸应采用 精度不低于1mm 的量具进行测量检验。 8 5 检 验 规 则 5.0.1 型式检验的试品应与正式生产产品的图样和技术条件相 符，下列情况，电铸铜接地棒线产品应进行型式试验 1 新试制的产品； 2 转厂及异地生产的产品； 3 当产品的设计、工艺或生产条件及使用的材料发生重大改 变而影响到产品性能时； 4 停产3年以上，再次生产时。 5.0.2 电铸铜接地棒线出厂前应进行相关检验，检验项目可按 表5.0.2确定。 表5.0.2 电铸铜接地棒线检验 检验项目 出厂检验 型式检验 外观 √ √ 铜层厚度 √ √ 拉伸试验 √ 弯折试验 √ 铜层结合性能试验 √ √ 平直度试验 √ 短时耐受冲击电流试验 √ 尺寸 √ √ 9 6 设 计 选 型 6.0.1 一般建筑物防雷接地设计中，作为垂直接地体使用的电铸 铜接地棒直径不应小于14mm, 作为水平接地体、引下引上线使用 的电铸铜接地线直径不应小于8mm。 6.0.2 作为垂直接地体的电铸铜接地棒长度宜为2.5m。 其间距 以及电铸铜接地线的间距均宜为5m, 当受地方限制时可适当减 小。 6.0.3 在高土壤电阻率的场地，降低防直击雷冲击接地电阻宜采 用下列方法 1 采用多支线外引接地装置，外引长度不应大于有效长度； 2 接地体埋于较深的低电阻率土壤中。可通过采用多根电 铸铜接地棒连接来实现； 3 换土； 4 采用降阻剂。 6.0.4 接地装置工频接地电阻的计算应符合现行国家标准交流 电气装置的接地设计规范GB/T 50065 的有关规定。 10 7 工 程 施 工 7.1 一 般 规 定 7.1.1 施工前应了解当地土质、土建、建筑及其他设施的结构，根 据设计图纸确定施工方案，并会同其他施工方案制定相应配合措 施。 7.1.2 电铸铜接地棒线施工前应具备下列条件 1 产品应附带材质证明和出厂合格证，产品质量和数量应符 合设计要求和本规程第3章的要求； 2 施工图纸及其他技术文件齐备； 3 施工现场应进行清理，能确保可以开展正常接地工程施 工 ； 4 依据现场情况与施工方案，准备施工设备； 5 依据工程设计方案规划接地棒线施工位置，并做好标 记 。 7.2 施 工 7.2.1 电铸铜接地线应按标记路径和设计要求挖地沟，地沟宽度 应便于设备和人员操作。当设计无要求时，挖取深度不应低于 0.8m。 7.2.2 电铸铜接地棒应根据设计要求在地沟底部位置做好标记， 并按标记位置垂直施工。接地棒顶部宜高出地沟底部150mm。 7.2.3 电铸铜接地棒施工应根据土质状况按下列方案进行 1 在松软土层结构施工时，可按常规作业方法挖设地沟，在 地沟底部接地棒位置，可采取直接锤击接地棒进行埋设作业； 2 在表层浮土结构的土质结构施工时，地沟底部接地棒位置 11 宜以钻孔设备辅助作业，钻孔孔径不宜小于150mm。 埋设接地棒 后应以细土回填深孔； 3 在岩层结构或浮土层小于1m 的土质结构施工时，宜借助 专用碎石设备和挖掘设备挖掘地沟。在地沟底部接地棒位置宜以 钻孔设备辅助作业，钻孔孔径不宜小于150mm。 埋设接地棒后应 以细土回填深孔； 4 在泥土与河卵石或碎石结构的土质结构施工时，宜借助挖 掘设备挖掘地沟。在地沟底部接地棒位置可采取直接锤击接地棒 进行埋设，当无法进一步锤击埋设时，可采用气锤等设备辅助作 业； 5 在存在冻土层结构的土质结构施工时，应考虑到冻土层厚 度状况，地沟深度应按接地设计文件执行，并按本条第1款 第4款的作业方法执行。 7.2.4 电铸铜接地棒施工中当需要辅助使用降阻剂时，应根据本 规程第7.2.3条中不同土质状况，分别按下列方案进行施工 1 本规程第7.2.3条中第1、2、3款土质状况，宜采用钻孔设 备施工，钻孔孔径不宜小于150mm 。施工时应先在孔中心位置放 置电铸铜接地棒，然后逐步往孔内灌注调配好的降阻剂； 2 本规程第7.2.3条中第4、5款土质状况，宜采用挖掘设备 施工。挖掘出所需深坑后应先垂直固定电铸铜接地棒，然后逐层 在接地棒外圈粘附降阻剂，同时逐层回填土壤。 7.2.5 在埋设好接地棒的地沟内应按要求敷设接地线和引上线 接地线位置应靠近接地棒，便于下一步接地线与接地棒的连接作 业 。 7.2.6 在接地线与接地棒、接地线与接地线及接地线与引上线相 互交叉的位置可采用放热焊接或五金金具连接。 7.2.7 电铸铜接地棒线施工完毕后，应拍照留存隐蔽工程记 录，并由现场监理人员现场查看认可后，按接地材料施工方案回填 地坑、地沟，回填材料应符合施工方案。 12 8 工程交接验收 8.0.1 验收时应按下列要求进行检查 1 接地施工质量符合本规程的要求； 2 整个接地网外露部分的连接应可靠，接地线规格应正确， 标志应齐全明显； 3 接地电阻值和其他测试参数应符合设计要求。 8.0.2 验收时，应提交下列资料和文件 1 实际施工的竣工图； 2 变更设计的证明文件； 3 安装技术记录包括隐蔽工程记录等; 4 测试记录。 13 本规程用词说明 1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下 1表示很严格，非这样做不可的 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2表示严格，在正常情况下均应这样做的 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合 的规定”或“应按执行”。 14 引用标准名录 交流电气装置的接地设计规范GB/T 50065 包装储运图示标志GB/T191 金属材料 拉伸试验 第1部分室温试验方法GB/T 228.1 碳素结构钢GB/T 700 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法GB/T 4956 15 中国工程建设协会标准 电铸铜接地棒线技术规程 CECS 4282016 条 文 说 明 目 次 1 总 则 21 2 术 语 22 3 技术要求 23 3.1 原材料 23 3.2 工艺与性能 24 4 试验方法 25 6 设计选型 26 7 工程施工 27 7.1 一般规定 27 7.2 施工 27 19 1 总 则 1.0.1、1.0.2 随着国家经济建设的大力发展，大量高、精、尖设备 和系统投入生产运营。由于这些设备和系统易受雷电流、故障电 流、静电等的冲击和干扰，造成重大损失。同时，国家对生产安全 也日益重视，关于雷电流、故障电流、静电等对生产安全的影响逐 渐加深。所以，预防上述灾害也变得越来越重要。 接地工程作为上述灾害预防的一环，其重要性不言而喻。而 现行产品标准中尚未有关于接地工程用产品标准。对于接地工程 用接地材料无论选型、使用还是验收均无有效、可靠、权威依据。 所以，本规程针对接地工程用电铸铜覆钢接地材料的选型、使用和 验收具有指导意义。 21 2 术 语 2.0.1 接地工程用铜覆钢接地材料现行行业主要有三种加工工 艺。电铸铜覆钢接地材料指定了覆铜材料规格、覆铜工艺及覆铜 标准。从而保证此类铜覆钢接地材料的使用性能。 2.0.4 短时耐受冲击电流试验是模拟大自然直击雷雷电流冲击， 能有效检验产品承受大电流能力和泄流能力，产品的这项参数作 为接地材料选型的重要指标。 22 3 技 术 要 求 3.1 原 材 料 3.1.1 电铸铜覆钢接地材料选用的钢材，应符合接地棒使用的抗 拉、抗弯等力学性能。 Q235B 宜作为电铸铜接地材料用基材，表1 和 表 2 为 Q235B 相关指标。 表1 Q235B 碳素结构钢的化学成分 牌号 等级 化学成分 C碳 Mn锰 Si硅 S硫 P磷 脱氧 方法 不大于 Q235 B 0.12～0.20 0.300.70 0.30 0.045 0.045 F、b、z 表 2 Q235B 碳素结构钢的力学和工艺性能 拉伸实验 牌号 屈服点δMPa 抗拉 强度 MPa 伸长率δ₅ 钢材厚度直径mm 钢材厚度直径mm ≤16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 ≤16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 Q235 235 225 215 205 195 185 35 500 26 25 24 23 22 21 冲击实验 冷弯实验 牌号 等级 温度 C V形冲击功 纵向 J 试样 方向 钢材厚度直径mm ≤60 60100 100～200 弯心直径d Q235 B 20 ≥27 纵横 a 2a 2.5a 1.5a 2.5a 3a 23 3.2 工艺与性能 3.2.2 当电流流经表层铜层达到0.254mm 以上的铜覆钢接地 材料，且电流传输频率大于1.67MHz 时，其导电性能完全等同于 实心铜线。此结论为波兰咖尔玛公司实验，并得到 IEC 认证。为 使电铸铜覆钢接地材料达到最佳电气性能，本规程参照该项标准 实 行 。 3.2.5 铜层与基材钢芯必须确保无间隙结合，同时具有相当的结 合力，保证铜层不能剥离钢芯。 3.2.6 本条参考UL Standard for Safety for Grounding and Bonding Equipment中关于铜包钢接地棒的平直度要求，本条规 定仅针对电铸铜覆钢接地棒，接地线产品不需符合此项规定。 3.2.7 电铸铜覆钢接地材料的截面积与其自身电阻率成反比，与 其能承受的耐受冲击电流成正比。本规程表3.2.7规定了不同规 格的耐受冲击电流标准。 24 4 试 验 方 法 4.0.2 涡流涂层测厚仪，是一种小型仪器，采用涡电流测量原理， 可以方便无损地测量铁基上的非铁基涂层厚度。涂层测厚仪测试 的是单点厚度，能即时有效读取该点铜层厚度。 4.0.4 本条参考UL Standard for Safety for Grounding and Bonding Equipment中关于铜包钢接地棒的弯曲试验方法。本条 规定仅针对电铸铜覆钢接地棒，接地线产品不需做此项试验。 4.0.5 将试验棒敲击进小孔，保证有表层金属剥离，检查非进入 小孔区域铜层是否一起剥离。 4.0.6 本条参考UL Standard for Safety for Grounding and Bonding Equipment中关于铜包钢接地棒的平直度试验方法。本 条规定仅针对电铸铜覆钢接地棒，接地线产品不需做此项试验。 4.0.7 短时耐受电流试验可以参照图1进行试验。 图 1 短时耐受冲击电流试验连接图 H₁ 、H₂ 隔离开关；B一大电流试验变压器；K₂一低压选相合闸开关； G- 高压可调电抗器；K₁断路器；FL磁位计；S试品 25 6 设 计 选 型 6.0.3 接地材料的有效长度可按下式计算 Le2√o 式中Le 接地材料的有效长度； p敷设接地材料处的土壤电阻率Ω m。 26 引用标准名录 交流电气装置的接地设计规范GB/T50065 包装储运图示标志GB/T191 金属材料 拉伸试验 第1部分室温试验方法GB/T 228.1 碳素结构钢GB/T 700 磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法GB/T 4956 15 统一书号1580242 916 定价14.00元