用于防雷的铜包钢 (CCS):终极指南

几十年来,工程界一致认为接地系统应采用实心铜。然而,现代电网的弹性和全球金属市场的波动迫使人们重新评估材料物理学。出现了 高性能铜包钢(CCS) 这不仅是一项节约成本的措施,也是对 21 世纪防雷的机械和高频要求的卓越回应。.


1.高频阻抗与皮肤效应

闪电的特点是上升时间在微秒范围内的瞬态脉冲,并转化为高频率的光谱内容。在这种情况下 皮肤效果 决定了导体表面的电流密度最大。集肤深度($\delta$)的计算公式为

$$\delta = \sqrt{\frac{1}{\pi f \mu \sigma}}$$

由于导体芯线在雷击时携带的电流可以忽略不计,因此实心铜线的材料利用效率很低。利用 CCS 导线, 因此,我们在高强度钢芯上覆盖了一层高导电率的铜 “表皮”。这样就能提供消散浪涌能量所需的精确阻抗曲线,而不会产生实心铜的过重重量或过高成本。.


2.机械回弹与土壤电动力学

接地系统的可靠性取决于它与大地的物理连接。在高压安装过程中,实心铜导体容易发生 “冷流 ”和机械变形。与之相比,钢芯接地系统的 覆铜钢棒 杨氏模量明显更高。.

  • 深地装置 当 CCS 钻杆穿过高密度地层或岩石填料时,不会出现 “蘑菇 ”现象。.
  • 散热: 在发生短路故障时,钢芯可提供出色的散热性能,防止退火和随后削弱接地网。.

3.冶金粘接与缓蚀

双金属导体的主要缺点是,如果铜层被破坏,会有电化学腐蚀的风险。FISSOT 通过严格的工业制造标准降低了这一风险。与简单的 “电镀 ”替代品不同,我们的 CCS 具有分子冶金结合的特点。.

“通过消除两种金属界面上的氧气,我们创造了一个无空隙的结合体,防止了内部氧化,确保了在侵蚀性 pH 值土壤中 40 多年的使用寿命”。”

为了进一步保护这些系统,连接点的完整性至关重要。这种分子连接可在接头处保持铜对铜的通路,有效绕过连接点的钢芯,从而在整个防雷系统中保持低电阻。.


4.总体拥有成本(TCO)与安全任务

中央监控系统的 “防盗 ”特性是现代基础设施的首要安全要求。铜失窃造成的不仅仅是物质损失,还会导致 无保护停机时间 以及在下一次暴风雨期间可能出现的灾难性故障。.

性能指标 软拉铜 FISSOT CCS 导体
拉伸强度(磅/平方英寸) ~35,000 高达 110,000
报废价值(盗窃风险) 极端 可忽略不计
安装可靠性 适中(柔韧) 高(坚硬/耐用)

战略结论:基础设施接地的未来

随着全球基础设施向更智能、更具弹性的电网发展,我们埋在地下的材料必须满足更高的工程精度标准。CCS 技术在电动性能和物理寿命之间实现了最佳平衡。.

技术咨询: FISSOT 提供全面的 防雷解决方案. .如需土壤电阻率分析或具体项目的工程支持,请联系我们的团队,电子邮件 fissot.com.