Q GDW 466-2010 电气工程接地用铜覆钢技术条件及编制说明.pdf
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1、Q / GDW 212 2008ICS29.240 . CEC 国家电网公司企业标准Q/GDW 465 2010电气工程接地用铜覆钢技术条件SpecificationsforCopper-CladSteelofElectrical Engineering Grounding2010-06-02发布 2010-06-02实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ / GDW 466 2010I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 标记 25 材料 26 技术要求 27 试验方法 48 检验 59 标志、 包装、 运输、 贮存和质量证书 6附录 A (规范性附录)
2、型式试验流程 7附录 B (规范性附录)融化电流计算 8附录 C (资料性附录)铜覆钢材料热稳定系数校验 9附录 D (资料性附录)铜覆钢在不同土壤中的腐蚀速度参考值 10附录 E (资料性附录)土壤腐蚀性评价方法 12编制说明 15Q / GDW 466 2010II前 言本标准是根据实际应用需求编制的国家电网公司企业标准,针对电气工程接地用铜覆钢材料而编制。本标准参考了美国标准 ASTM B27704 Standard Specification for Hard-Drawn Copper-Clad SteelWire 等国外接地标准和规范,并根据我国铜覆钢的实际生产应用情况,结合不同工艺
3、铜覆钢、 放热焊接接头的应用研究成果编制。本标准规定了电气工程接地用铜覆钢的加工原材料要求、 铜覆钢产品的力学性能、 电气性能、 试验方法、 检验规则、 标志、 包装、 运输及贮存。本标准的附录 A、 B 为规范性附录,附录 C、 D、 E 为资料性附录。本标准由国家电网公司基建部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位:中国电力科学研究院。本标准主要起草人:马光、 韩钰、 杨建平、 陈新、 聂京凯、 李现兵。Q / GDW 466 20101电气工程接地用铜覆钢技术条件1 范围本标准规定了电气工程接地用铜覆钢材的技术要求、 试验方法及检验规则等。本标准适用于采用电镀、
4、连铸及套管冷拉(简称冷拉)等工艺生产的铜覆钢扁材、 棒材、 绞线。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T228 金属材料室温拉伸试验方法GB/T699 优质碳素结构钢GB/T3048.2 电线电缆电性能试验方法 第二部分:金属导体材料电阻率试验GB/T3048.4 电线电缆电性能试验方法 第四部分:导体直流电阻试验GB/T4955 金属覆盖层厚度测定
5、阳极溶解库仑方法GB/T4956 磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测定 磁性方法GB/T5121 铜及铜合金化学分析方法GB/T5231 加工铜及铜合金化学成分及产品形状GB/T5246 电解铜粉GB/T5931 轻工产品金属镀层和化学处理层的厚度测试方法 射线反向散射法GB/T6462 金属和氧化物覆盖层 横断面厚度显微镜测量方法GB/T8888 重有色金属加工产品的包装、 标志、 运输和贮存GB/T10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验GB/T12334 金属和其他无机覆盖层 关于厚度测量的定义和一般规则DL/T621 交流电气装置的接地3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1铜覆钢
6、 copper-cladsteel作为芯体的钢表面被铜覆。3.2连铸 continuous casting将处理干净并加热到一定温度的钢材快速通过加热融化的电解铜液,铜液在钢丝表面结晶的加工工艺。3.3冷拉 colddrawn将处理干净的钢材插入紫铜管内,利用直拉机拉丝模的束紧力将铜管束紧在钢棒的外表面的加工工艺。Q / GDW 466 201023.4电镀 electroplating利用电解原理在处理干净的钢材表面上镀上铜层的加工工艺。3.5电阻率 electrical resistivity本标准按体积电阻率对铜覆钢材料的电阻率进行规定,体积电阻率即单位长度、 单位截面积导体的电阻。3.
7、6导电率 conductivity是指国际退火铜标准( IACS)规定的体积电阻率( 1.7241 108 m 或 1.7241 cm)与相同单位的铜覆钢体积电阻率之比乘以 100。4 标记4.1 标记方法不同型号的铜覆钢产品以下面方式进行标记。4.2 标记示例导电率 30、 直径 16 的连铸铜覆钢: CCSLZ3016。5 材料及应用5.1 本标准规定的电气工程接地用铜覆钢,铜必须完全连续、 均匀、 牢固地覆于钢芯上。5.2 铜覆钢用钢材应符合 GB/T699的规定。5.3 冷拉用铜应符合 GB/T 5231中加工铜化学成分及产品形状的规定,连铸及电镀用铜应符合 GB/T5246的规定。5
8、.4 铜包钢材料的设计选型及使用可参考附录 C、 D、 E。6 技术要求6.1 总则以下技术要求中产品出厂及验收应满足 6.26.8,型式试验应满足 6.9。 每种类型(扁钢、 棒材、 绞线)每种型号(导电率 20, 30, 40)的产品进行一次型式试验,型式试验合格后方可进行批量生产。6.2 尺寸铜覆钢材尺寸要求见表 1,若有公差要求,应满足需方规定的公差值。 试验方法见 7.2。表 1 铜覆钢产品尺寸及允许偏差 单位: mm圆形棒 矩形扁材 钢绞线标称直径 d 允许偏差 宽度或高度 允许偏差 单丝标称直径 d 允许偏差3 d 6 0.06 3 10 0.10 0.020 d 0.025 0
9、.002610 18 0.14 0.02518 30 0.21 0.12530 50 0.30 0.40050 80 0.35 注:( 1)计算时,标称直径 0.401mm 1.000mm的保留三位小数,大于 1.000mm的保留两位小数。6.3 表面质量铜层应光滑平整,不应有明显的缺陷,如起泡、 麻点、 粗糙、 裂皮、 剥皮、 烧焦、 漏镀、 毛刺、 结疤等或其他有害的不规则边缘。 试验方法见 7.3。6.4 铜层厚度各类型的铜覆钢铜层厚度不应低于 0.25mm。 铜层厚度试验方法见 7.4。6.5 拉伸性能铜覆钢抗拉强度(铜覆钢绞线为公称抗拉强度)应大于 300MPa,试样的断裂位置与试验
10、夹具之间的长度应大于 25.4mm。 试验方法见 7.5。6.6 弯折性能试样经弯折试验后铜层不应出现裂纹、 裂缝、 凹坑和其他有碍于材料腐蚀性能的缺陷。 试验方法见 7.6。6.7 结合性能试样经铜层结合性试验后不应出现铜层与钢的分离,表面的铜被试验器具所剥落的现象是允许的。试验方法见 7.7。6.8 电阻率和导电率不同型号的铜覆钢电阻率和导电率应符合表 2规定。 试验方法见 7.8。表 2 最高电阻率和最低导电率 ( 20 ) 规定型 号 电阻率( cm) 导电率()CCS 20 8.62 20CCS 25 6.89 25CCS 30 5.74 30CCS 40 4.31 406.9 电气
11、 腐蚀性能试样经型式试验后,最终电阻增加值不超过 50,中间过程每个试验环节电阻增加不超过 15,试验结束后铜覆钢试样表面不应有裂纹、 裂缝、 凹坑、 鼓泡和其他有碍于材料腐蚀性能的缺陷。 试验方法见 7.9。6.10 取样型式试验、 产品出厂及验收取样规定见表 3。表 3 铜覆钢材料取样规定检 验 项 目 取 样 规 定 技术要求的章节号 试验方法的章节号尺寸 6.1 7.2表面质量产品出厂及验收:每批任意抽检 206.2 7.3Q / GDW 466 20104表 (续)检 验 项 目 取 样 规 定 技术要求的章节号 试验方法的章节号铜层厚度 6.3 7.4拉伸性能 6.4 7.5弯折性
12、能 6.5 7.6结合性能 6.6 7.7电阻率 6.7 7.8电气 腐蚀性能每批铜覆钢,任意抽取三根,每根取 1 个试样6.8 7.97 试验方法7.1 化学成分加工用铜的化学成分分析应按 GB/T5121 规定的方法进行。7.2 尺寸产品的外形尺寸应用相应精度的测量工具进行测量。7.3 表面质量产品的表面质量采用目视进行检验。7.4 铜层厚度可根据情况选择 GB/T 4955、 GB/T 4956、 GB/T 5931、 GB/T 6462 中的方法测量铜层厚度,有关厚度测量的其他规定见 GB/T12334。7.5 拉伸试验拉伸试验应按 GB/T228 规定的要求进行试验。 夹具之间的试样
13、长度宜为 500mm。7.6 弯折试验用于垂直接地极的铜覆钢棒材,将试样的一端加紧在夹具或钳口上,用一个垂直于试样的力在距离夹具 40 倍试样直径处,弯曲 30 (见图 1),弯折 40 次。图 1 弯折试验示意图 ( d 试样直径 mm F 力 )7.7 结合性试验200mm 长的铜覆钢试样一端斜切 45 ,将被切一端置于虎钳之间,两虎钳钳口之间的距离比试样直径或宽度小 1mm,用力使试样向下进入虎钳钳口。7.8 电阻及电阻率电阻及电阻率测试分别按 GB/T3048.2 和 GB/T3048.4 规定的要求进行。 测量时,测试两端必须配以Q / GDW 466 20105均压器,测试长度不低
14、于 200mm。 电阻测量同时记录环境温度,按公式( 1)校正到 20 时的电阻值,并计算出相应的电阻率。2001 ( 20)mmRRA ( 1)式中:mR 测量电阻值, ;0 电阻温度系数,铜覆钢取 0.00378/ ;mA 环境温度。7.9 型式试验7.9.1 型式试验包括 7.9.27.9.5 四个环节顺序进行,试验前后测量试样电阻值,具体流程见附录 B。每个试样在循环试验过程中不允许更换,试样长度不小于 600mm。 每个环节试验结束后将样品冷却到环境温度后,按 7.8 规定测量电阻。 中性盐雾试验过程中及腐蚀后观察材料形貌,并记录。 循序试验结束后对铜覆钢的表面形貌进行观察并记录,同
15、时,剖开横截面,对影响材料性能的损伤进行观察并记录。7.9.2 电流 温度循环试验将试样布置成回路,施加电流使样品温度升至 350 ,保温 1h 后冷却至室温进行下一个循环,至少进行 25 次电流 温度循环。在第一个 5 次循环中必须调整电流,使样品温度保持在 350 ,每一个 5 次循环调整一次电流,使总体 25 次循环样品温度保持在 350 。7.9.3 冰冻 融化试验将 7.9.1 试验后的试样进行该试验。 将试样放入盛水的容器,水淹没试样并且水面高出试样至少25.4mm。将试样冷却到 10 或更低,然后升温至 20 以上。 每次循环时试样在低温和高温下至少保持 2 小时,至少进行 10
16、 次冰冻 融化循环。试验结束后测量电阻值,测试前将试样干燥并恢复到环境温度,利用校正到 20 时的电阻值评价材料性能。7.9.4 中性盐雾腐蚀试验将 7.9.2 试验后的试样进行该试验。 该试验按 GB/T10125 进行,试验介质为去离子水或蒸馏水配置的 5 NaCl 溶液,试验时间不低于 500 小时。 试验后用清水对试样进行冲洗,冲洗后烘干,冷却至环境温度后测量电阻值,利用校正到 20 时的电阻值评定材料性能。 腐蚀过程中及腐蚀后观察材料形貌,并记录。7.9.5 故障电流冲击试验将 7.9.3 试验后的试样进行该试验。 将试样连接组成试验回路,试验所用的对称故障电流有效值是试样 10s
17、持续时间熔化电流的 90,计算方法见附录 C。 试验时,每次故障电流冲击持续 10s,共进行三次冲击。 每次冲击后,导体冷却到 100 或更低温度后再重复下一次冲击。8 检验8.1 需方收到产品后按组批进行 8.3 规定的检验。8.2 组批铜覆钢应成批提交,每个批由同一牌号、 状态和规格组成,每批重量不应大于 5000kg。8.3 检验项目每批铜覆钢产品进行尺寸、 表面质量、 铜层厚度、 弯折、 结合性的检验。 试验方法按 7.27.9 进行。8.4 取样产品取样应符合表 3 规定。Q / GDW 466 201068.5 检验结果的判定8.5.1 尺寸偏差、 表面质量在每一批抽检的 20中,
18、若不合格率小于 2,该批验收定为合格。 不合格率大于 5,该批验收定为不合格。 不合格率为 2 5时,应加倍抽检,在所有抽检产品中不合格率不大于 3,该批验收定为合格,大于 3,该批验收定为不合格。 当批量验收不合格时,应对该批余下产品的全部进行检查,合格者交货。8.5.2 结合性、 弯折性能按每批次抽三根,有一项不合格者,从该批产品中抽取双倍数量的试样进行重复试验。 重复试验结果全部合格,则判该批产品合格。 若重复试验结果仍有试样不合格,则判该批产品不合格或逐根检验,合格者交货。9 标志、 包装、 运输、 贮存和质量证书9.1 标志在检验合格的每件产品上,应贴上个如下内容的标签:a) 供方质
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