電力工程接地用銅覆鋼技術條件（征求意見稿）編制說明

本標準是根據國家能源局下達的“2019年能源領域行業標準制（修）訂計劃及英文版翻譯出版計劃”（計劃編號：能源20190672）的通知中關于標準項目的制定任務安排，由全球能源互聯網研究院有限公司，國網陜西省電力公司電力科學研究院，國網江西省電力有限公司電力科學研究院，北京市金合益科技發展有限公司，成都諾嘉偉業科技有限公司等單位參與起草修訂本標準（征求意見稿）的。本標準是DL/T1312-2013《電力工程接地用銅覆鋼技術條件》執行過程中存在的一些問題進行了修訂，包括增加0.6mm、0.8mm銅層厚度及自定義產品規格；修訂銅層均勻性要求，規定不同厚度規格產品最小銅層厚度要求；修訂作為垂直接地極的抗拉強度要求；修訂作為接地導體和水平接地極的彎折性能要求；增加銅層厚度與環境適應性要求；修訂熱穩定系數C值計算時Tm取值；修訂不同腐蝕等級土壤銅層腐蝕速率，并修訂為正文等。本文件修訂將進一步規范電力工程接地用銅覆鋼產品質量，為延長電力工程接地材料的使用壽命提供技術依據。一、編制背景銅覆鋼復合金屬是一種優異的接地材料，是資源節約型產品。近年來，已在電力接地工程中大面積推廣應用銅覆鋼接地材料，相關研究成果也列入了電力行業新成果推廣目錄，并在2013年頒布了DL/T1312《電力工程接地用銅覆鋼技術條件》標準進行產品質量規范，經過幾年的市場規范，銅覆鋼產品品質已有很大的提高，銅覆鋼材料產業也有較大的發展。但是，從近十年的使用情況來看，尚存在一定的問題，主要包括：（1）未根據接地工程使用環境進行銅層厚度設計，一律選用0.25mm銅層厚度，存在一刀切設計選型問題。在腐蝕嚴重地區，銅層厚度不足導致使用壽命不滿足，存在接地網腐蝕失效風險；需增加銅厚厚度規格；（2）原標準并未有明確規定禁止套管冷拉銅覆鋼產品，導致市面上仍有部分該類產品的出現，應修訂標準禁止采用該類型產品；（3）原標準銅層厚度均勻性、抗拉強度要求過高，在不影響使用壽命的基礎上，可采用標準；（4）熱穩定系數的選擇依據經驗確定，科學性不足，需重新規定熱穩定系數的選用原則。本標準修訂對于進一步規范銅覆鋼接地材料產品質量，引領銅覆鋼行業規范發展，具有十分重要的意義。二、編制主要原則及思路1、根據國家能源局下達的“2019年能源領域行業標準制（修）訂計劃及英文版翻譯出版計劃”（計劃編號：能源20190672）的通知中關于標準項目的制定任務安排，在標準修訂過程中，編寫組經過調查研究，廣為調研近年來銅覆鋼接地材料的應用狀態，以及收集相關科研和工程的實踐經驗資料，修訂本標準（征求意見稿）。2、作為電力行業標準，緊跟國家“雙碳”戰略目標，為保證本標準在電力工程建設領域保持領先水平，本標準參考了銅覆鋼材料近10年的使用現狀，并結合接地裝置全壽命周期要求和接地網免維護要求進行了標準的修訂。3、本標準（征求意見稿）體現了創新性和傳承性的統一，具有較強的針對性和可操作性。4、本標準（征求意見稿）圍繞標記、技術要求、檢測及試驗方法、檢驗、標志、包裝、運輸、貯存和質量證書進行編制，包括有9章正文和5章附錄。三、與其他標準的關系及涉及專利情況本文件在接地材料技術要求方面與DL/T1312《電力工程接地用銅覆鋼技術條件》基礎上修訂完成。原材料要求參照GB/T467、GB/T699、GB/T700、GB/T20302、HG/T3592，機械性能試驗參照GB/T228.1、GB/T239，電氣性能試驗參照GB/T3048.2、GB/T3048.4，銅層厚度測量參照GB/T4956、GB/T6462，腐蝕性能試驗參照GB/T10125。本文件規范在以上國家、行業相關標準的基礎上，制定電力工程接地用銅覆鋼技術條件，確保接地工程安全可靠。本文件不涉及專利、軟件著作等知識產權使用問題。四、主要工作過程1、2020年1～2月，構建標準編寫組織機構，確立編研工作總體目標，確定參編單位及其人員，開展課題前期研究工作。2、2020年3～9月，開始全面開展調研、收集資料；與建設、運行、施工、監理等單位進行技術交流；赴科研機構、設計單位開展調研和技術交流。3、2020年10~11月，開展集中編研。在廣泛調研收資和技術交流的基礎上，編寫組擬定了標準體系框架并形成初稿。于當年的11月5日由能源行業電力接地技術標準化技術委員會在江蘇鹽城市主持召開了編制大綱+初稿的審定會，確定了標準編制框架和主要內容。4、2021年1月～2021年3月，根據大綱+初稿審查會的意見，編寫組進行了針對性的標準修改。5、2021年4月，開展第二次次集中編研，對標準文本的章、節、條、款內容進行了全面深化、修改、完善，編制形成了征求意見稿（討論稿）。能源行業電力接地技術標準化委員會于2021年4月22日在四川成都市主持召開了電力行業標準《電力工程接地用銅覆鋼技術條件》征求意見稿審查會。6、2021年5~8月，標準編制組修改標準，完成了標準征求意見稿正式稿。五、標準結構和內容本標準代替DL/T1312—2013，與DL/T1312—2013相比，本次修訂做了如下重大調整：——增加了電鍍用磷銅要求（見4.4），使原材料要求更嚴格；——增加了設計周期內應避免更換的要求（見4.5），確保全壽命周期使用的有效性；——修改了土壤環境pH≤4.5時，應加大設計截面和銅層厚度（見4.6），從國家自然腐蝕平臺腐蝕數據和國家電網公司項目研究得到，pH≤4.5的土壤環境，銅依然具備非常優異的耐腐蝕性能，其耐腐蝕性是鍍鋅鋼的5-10倍，考慮銅在酸性土壤環境腐蝕速率略大于同腐蝕等級的中性和堿性土壤環境，故提出加大設計截面和銅層后的要求；——增加了銅覆鋼連接器性能要求及試驗方法（見4.8），考慮連接器對長垂直接地極的重要性，參考IEC62561增加相關要求；——刪除了銅覆鋼銅層厚度均勻性要求（見6.3），該要求對銅覆鋼使用壽命沒有直接關系。——增加了銅層厚度規格（見6.4），依據不同土壤腐蝕等級對銅層厚度的要求，增加銅層厚度規格，避免部分設計人員以為0.24mm厚度規格就能滿足使用要求；——修改了垂直接地體抗拉強度要求為≥550N/mm2（見6.4），原標準要求過高。——增加了其他導電率產品規格（見6.7.2），實現銅層厚度的定制化設計；——修改了試樣表面不應有鼓泡、裂紋、熔化等有礙于材料腐蝕性能的缺陷（見6.8和6.9），考慮鼓泡對腐蝕壽命的較大影響，增加不允許出現鼓泡要求。——修改了銅層厚度測試方法（見7.2.2和7.2.3），參考了IEC62561更合理的測試方法。——增加了1084℃熔點穩定性的熱穩定系數（見附錄A），為增加采用1084℃熱穩定性結合土壤腐蝕數據計算全壽命周期腐蝕壽命設計方法提供支撐。本文件的主要結構和內容如下：本文件主題章分為6章，由總則、標記、技術要求、檢測及試驗方法、檢驗、標志、包裝、運輸、貯存和質量證書組成。本部分本著提升電力工程接地用銅覆鋼使用壽命的原則，給出了原材料、力學性能、電氣性能、防腐性能等技術要求，并給出了檢測及試驗方法、檢驗原則、包裝運輸等要求。這6章是遞進結構，第4章總則為第5、6、7章的基礎，第5章為標識方法，第6章為技術要求，第7章為第6章技術要求的相關實驗方法，第8章為產品驗收原則，最后第8章給出包裝運輸等要求。具體修訂部分條文說明如下：本文件第4.2條中，修訂了原標準，規定了不應采用套管工藝銅覆鋼作為接地材料，套管工藝是將銅管套在或銅帶包覆在表面處理干凈的鋼芯上，通過拉拔工藝獲得銅覆鋼的加工工藝。目前銅覆鋼狀態分為退火態和非退火態，退火態組織更致密，導電率性和韌性更高，適合成盤，因此建議水平接地體采用退火態。本文件第4.4條中，原標準中原材料要求，調整至總則里，增加電鍍用磷銅技術要求。本文件第4.5條中，在原標準基礎上，為確保銅覆鋼接地材料的設計的有效性和合理性，增加設計周期內應避免更換。本文件第4.6條中，銅在酸性土壤環境雖然較堿性及中性土壤環境腐蝕速率較高，但腐蝕速率仍遠低于熱鍍鋅鋼和碳鋼，因此，修訂原標準附錄土壤腐蝕數據為規范性附錄，修訂pH≤4.5時，不宜選用銅覆鋼條款為pH≤4.5時，應加大設計截面和銅層厚度。本文件第4.8條中，增加銅覆鋼連接器性能要求及試驗方法。本文件第6.1條中，修訂銅覆鋼允許偏差為正偏差。本文件第6.3條中，去除銅覆鋼銅層厚度不必要的均勻性要求，用最小銅層厚度約束即可，同時，增加0.6mm、0.8mm及其他厚度規格，以免引起部分標準使用者誤以為0.25mm厚度銅覆鋼即可滿足使用要求。本文件第6.4條中，調整垂直接地體抗拉強度要求≥600N/mm2為≥550N/mm2,在滿足垂直擊打可靠性的基礎上降低標準要求。本文件第6.7.2條中，增加其他導電率產品規格，其導電率要求滿足其標稱導電率，但不應低于15%。本文件第6.8條中，修訂原標準經工頻大電流試驗“試樣表面不應有裂紋、裂縫、熔化等有礙于材料腐蝕性能的缺陷”為“”試樣表面不應有鼓泡、裂紋、熔化等有礙于材料腐蝕性能的缺陷”，考慮鼓泡對腐蝕性能影響較大，增加不應有鼓泡要求。本文件第6.9條中，修訂原標準經電氣腐蝕試驗過程中及試驗后“試樣表面不應有裂紋、裂縫、熔化等有礙于材料腐蝕性能的缺陷”為“試樣表面不應有鼓泡、裂紋、熔化等有礙于材料腐蝕性能的缺陷”。本文件第7.3.2~7.3.3條中，參考IEC62561標準，修訂銅層厚度測量方法。本文件附錄A中，增加銅的熔點1084℃熱穩定系數，在截面設計的過程中，在依據土壤腐蝕計算腐蝕裕度的條件下采用1084℃條件下的熱穩定系數也可確保全壽命周期熱穩定性要求，從合理性看，建議采用1084℃熱穩定性結合土壤腐蝕數據計算全壽命周期腐蝕壽命設計。本文件附錄B中，參考IEC62561標準，增加銅覆鋼作為垂直接地極時連接器的技術要求，確保垂直接地極施工安全。目次TOC\o"1-3"\h\u26078一