ERICO镀铜钢产品及放热焊工艺与同类产品的技术对比

ERICO（艾力高）镀铜钢接地材料及放热焊工艺的技术对比

目录

一、ERICO 镀铜钢接地材料与传统镀锌钢接地材料的技术对比 二、ERICO 镀铜钢接地材料与国内铜镀（包）钢接地材料的技术

对比

三、ERICO 放热焊接工艺与国内放热焊接工艺的对比 四、附件：国内铜包钢接地棒与连接器的测试报告

ERICO 镀铜钢接地材料与传统镀锌钢接地材料技术对比

■ 导电性能

以铜的导电率为100%，ERICO镀铜钢接地材料的导电率为30%-40%，，国内铜镀（包）钢接地材料的导电率为12%-18%，而镀锌钢的导电率只有8.6％。镀铜钢接地棒至少是镀锌钢导电率的2倍，加上铜的磁导率是钢的1/636，在雷电高频电流情况下，镀铜钢接地棒的冲击接地电阻要比镀锌钢要好得多。 ■ 热稳定性

铜的熔点为1083°C，短路时最高允许温度为450°C；镀铜钢材熔点为1084°C，短时允许温度为450°C；而钢的熔点为1510°C，短路时最高允许温度为400°C。因此，接地体截面相同时，铜材热稳定性较好。同等热稳定性能时，镀锌钢接地体所需的截面积为铜材的3倍，是镀铜钢接地棒的2倍。 ■ 耐腐蚀性

接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式，在多数情况下，这两种腐蚀同时存在。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10~1/50，是镀锌钢的耐腐蚀性的3倍以上，而且电气性能稳定。

铜的表面会产生附着性极强的氧化物（铜绿），能够对内部的金属起到很好的保护作用，阻断腐蚀的形成。当铜与其它金属（钢结构、水管、气管、电缆护套等）共存地下时，铜作为阴极不会受腐蚀，腐蚀的是后者。钢接地体接头部位经过高温电弧焊接加工后会出现点腐蚀情况，理论上最多只能保证10年。而铜腐蚀不存在点蚀情况，寿命较长。可见，铜铜镀接地体的耐腐性显著优于钢接地体。 ■ 铜镀钢接地材料施工方便

设计推荐水平主网采用镀铜钢绞线，由于镀铜钢绞线柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易。镀铜钢绞线的高机械强度，使其能够成卷供货，便于机械化施工。搭接处采用放热焊接，操作方便，加快施工进度，节省人工费用，简化施工工艺，更重要的是保证了等同于铜接地网的连接质量。

设计推荐垂直地网采用铜镀钢接地棒，由于接地棒截面大大小于角钢，在作垂直接地施工方面工作量减小，并能垂直深入土壤，使通过加大垂直接地深度来降低接地电阻成为一种可能。

ERICO 镀铜钢接地材料与国内铜镀（包）钢接地材料的技术对比

名称

采用工艺

生产制造

产品性能

1、不会撕裂,起皱或断开；2、硬度高,适于深钻；

3、铜层与钢棒达到分子型结合,接地棒深入土壤时,不会弯曲,破裂；

4、铜层均匀,含铜纯度高；5、导电性能好,电气性能稳定；6、耐腐蚀性好。

符合标准

目前国际上最认可的制造方法,并有国际上权威的UL467标准保证质量.铜层必须大于0.25mm,以保证40年以上寿命。

1、工艺要求高；

ERITECH

四维连续电镀法2、生产成本高；

铜镀钢接地材料

3、生产设备投资大。

一般电镀法

1、不会撕裂,起皱或断开；

1、资金要求低,设备简单；

2、铜层与钢棒结合度好；有相关国际标准规定,但

2、生产流程不一致导致产品

3、电镀效率低,铜层厚度难以达到要求,多家电力局现场问目前国内没有厂家满足

不一致；

题发现由于最薄地方先腐蚀,难以满足实际耐腐蚀要求；其高要求。

3、手工制作,对环境有污染。

4、因铜层太薄,难承受大的故障电流和雷电电流。

1、钢铜结合力差,可从表面切割将铜层与钢棒分开；2、接地极打入地下土层时,表面铜层易翻皮；

3、铜钢结合为机械方式,接点处存在间隙,焊接时,表层铜管易出现裂纹；无相关国际标准,国际上4、双金属内部有残留物,深入地下后地下水,电解液等介质应用不多。会渗透入中间,造成内部腐蚀,且易形成原电池效应,从而增加腐蚀速度；

5、钢芯较软,打深时易弯曲。

其它接地极

冷轧包覆法 (铜包钢)

工艺简单,投资成本低

铜铸钢法

1、工艺较复杂,生产难度大,

1、从金相学来说,铜与钢之间难以结合,铜附着力差；很难控制质量；

国际上极少采用,无相关

2、实际操作过程极难掌握,表2、尽管采用高温熔化,但残留物被锻烧后不可能完全溢出

标准保证质量。

面铜层分布相当不均匀,难以铜面,部分残留在接地棒中,从而产生腐蚀而影响寿命。达到实际应用要求。

ERICO 放热焊接工艺与国内放热焊接工艺的对比

序号

名称

生产工艺

焊药品质

焊药包装材料

操作方法

模具品质

产品标准

1、全球选择最佳南美洲

1、根据不同金属的焊接提供各种石墨生产模具，石墨致密

1、采用密封防水设

焊药配方；性高，保证焊接残渣黏附

计；

2、最低限度减小焊接对金属母材度最低，模具使用寿命最

2、方便焊接后模具处

的损伤；1、专利保护的电长；

理，增加模具使用寿命

3、焊药不会老化，有效期是无限2、近70多年经验和专业子点火引燃；

30%以上；UL、CE 等权威机构

的；2、焊接方法更加设计，保证从反应,导流到

3、对焊接环境要求认可，品质得到保证

4、焊接后接头抗腐蚀性强于导体简单，施工方焊接设计合理，避免模具

。低，没有漏药导致焊接

本身；便，更加安全可爆炸，焊接铜液飞溅等现

腔二次反应现象和大风

5、焊药属非危险品，可方便运输靠。象，焊接质量高；

吹散等；

和存储，并可飞机携带；3、专业和多年经验的模

4、降低产品损耗；

6、焊药不含磷、镁等对人体无害具工程师和现代先进技术

5、焊接质量稳定。

的机械设备是艾力高模具材料。

1、各种金属之间焊接都采用一种焊药；

2、焊药中成份配置，特别是催化

1、国内石墨所制，残渣剂的配方有问题，无法解决产生

裂缝或其他影响焊接质量的问黏附度很高，清理较麻题；烦，使用寿命较短；目前没有中国大陆相1、焊药包装简陋,容易1、用传统点火枪3、大量添加锡等材料，导致焊接2、石墨材料致密性不够关厂家得到相关国际

受潮结块而失效；点燃；

为黄铜，焊接处导电性难以得到和焊接腔设计不合理，气标准认可，国内无相

2、焊接质量不稳定,品2、需要近距离操

保证；体流向不合理而产生爆炸关国家或行业标准，

质无法得到保证；作，焊接时需要4、无法控制反应时温度，或为增产品质量无法获得认和铜液飞溅等现象；3、运输和存放过程中高度注意，误操

3、手工操作居多，经验可。极少数提供厂标加高熔点材料的焊接提高反应温

的损耗较大，增加实际作可能会对人身

度，造成金属结构的强度和母材不丰富，一般为国外模具做是否符合厂标的检

造成伤害。成本。

的损伤；简单模仿，未经专业软件测，无权威性。

的计算及试验，接头质量5、为降低引燃温度，起火粉中添

不能保证。加磷、镁等，导致焊接中存在气

孔或大块焊渣；

6、焊接成品率低，无形中增加实际成本。

1

1、此工艺由ERICO公司发明，并第一个运用于商业运用；

CADWELD2、CADWELD PLUS为第三代焊PLUS 放热药；

3、全自动化生产， 产品质量稳定；焊接

4、制造设备相当昂贵；

5、技术要求高，需专业技术支持。

2

1、焊药为原始的第一代焊药；2、生产工艺比较简单；3、制造设备比较便宜；

国内其它焊

4、技术要求较为简单，不需要很多

接

专业人员；

5、由于人工操作比较多，质量不稳定,焊药分量难以保证。

铜包钢接地棒与连接器的测试报告

总计有4个不同类型的测试

1 拉伸试验

拉伸试验在拉伸机上完成，将铜包钢接地棒固定在拉伸机的机械爪上，并向两端拉伸，直到铜层和钢芯断裂

2 UL467 台钳切削试验

接地棒的一端切削为45度角，固定在台钳之间。台钳两爪之间的距离设置为棒身直径减去1mm，用重锤向下打击接地棒，使接地棒通过台钳的两爪之间。标准规定，即使是铜层被从钢芯上剥落，但是剩余的铜层和钢芯之间不应有分离。

3 UL467弯折试验

标准规定，接地棒的一端固定在台钳上，在距离另一端末端40倍棒身直径处施加一个力。当棒身弯折30度时，铜层无可见断裂。

4 冲击锤试验

这个实验主要是为了测试连接器在打击过程中的变形情况。使用60磅冲击力的冲击电锤。两根棒通过连接器连接。棒的一段固定在冲击电锤上。另一端安置在铁砧的小孔中。

试验结论

1 拉伸试验

在所有的测试中，随着棒被拉伸，铜层总是比钢芯先断裂。如图所示，铜层总是在拉伸测试机的上钳处断裂，而钢芯往往是在下钳处断裂。

测试结果如下表所示： 接地棒编号

极限拉伸力（PSI） 铜层

接地棒1 接地棒2 接地棒3 接地棒4

钢芯

通过以上的实验和数据可以知道，所有接地棒的铜层一般大约在69000-psi的时候断裂，钢芯在71000-psi到75000-psi之间断裂，这主要是因为钢芯选择的钢材的不同而决定的。但是这样的结果仍然是不合格的，因为他们的拉伸力都小于80000-psi。下图清楚的显示了铜层和钢芯在不同的地方断裂。

2 UL467台钳切削试验

通过对于下图的观察，我们可以发现，在台钳的切削力的作用下，钢芯和铜层都有分离的现象，这是UL467标准中所不允许的。

3 UL467 弯折试验

下图将弯折部位放大显示，在棒身上可以看到明显的铜层断裂的痕迹。在触摸时有明显的凹凸感。这是UL467标准中所不允许的。

4 冲击锤试验

标准规定，如果使用电锤持续冲击15~20s时，棒与连接器都不应当有断裂或者爆裂的迹象。从上图我们可以看出虽然棒没有出现以上的情况，但是，联机器却已经在冲击力的作用下发生了变形。这主要是因为连接器的壁厚不够，或者内直径过小，甚至连结起的抗拉伸强度不符合要求。

破坏性试验

1 180度弯折试验

可以明显地看出，铜层与钢芯在多处发生了明显的分离现象。 2 末端45度切削试验

通过切削试验我们可以明显地看出，铜层与钢芯几乎完全分离。

结论

通过以上的实验我们可以知道，铜包钢受其结构与加工技术的限制，根本无法通过UL467标准的认证。并且，当选用不合格的连接器和钢芯时，会导致棒身和连接器变形。达不到实际使用的要求。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dkdm.html