铜接地网在变电所中的应用
变电上铜接地网与钢接地网的技术比较
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变 电上铜接地网与钢接地网的技术比较
张少 尉 任 玉 梁 白 睿 （ 忻州供电公 司 山西 忻州 ０ ４ ０ ） ８ ０ ０
【 要】 摘 随着电力 系统的发展 ， 变电所接地设计的要 求也越 来越 高。长期、 对 可靠、 定的接地 系统 ， 稳 是维持设备 稳定运行 、 保证设备和人 员安全 的根本保障 ． 地 系统长期安全 可靠运行的关键在于品质好 的接地材料和可靠的连接 。 接 目前 ， 我省大部 分地 区的 变电所仍然使 用镀锌扁 钢作 为接地 材料 ． 但几十年的 实践证明镀锌钢并不是解决接地装置腐蚀 问题 的最好 成绩选择 ， 象匡村 ２ ０ Ｖ变电站投运 １ ２ｋ ５年后开挖检查发 现． 接地装 置腐蚀严重 ． 有的甚至 已被腐蚀 断 其 它变电站投运 １— ６年后 ， ５１ 因腐蚀严重均重新更换 了原镀锌钢接地装 置。 由于是重新铺设接 地装置 ． 恢复路面和绿化等工作 花费 了 少资金 ． 不 因此整个改造 工程 比新建接地装置所需费用增加很 多。 【 关键词 】 接地 网： 铜材： 钢材
目前 ２ ０Ｖ系统线路保护配置基本采用“ Ｓ ３ ，Ｌ ６ １ 系列保 ２ｋ Ｒ ９ １Ｐ Ｓ ３ ” 护． 各套装 置均设有纵联距离 、 差动和零序 电流保护 。 根据系统保护整定时间 ， ２ ｋ ２０ Ｖ系统取 ０ 秒。 ． ６ 由规程 Ｄ Ｊ ６ １ １９ （ 流电气装置 的接地规程 》 录 Ｃ表 ｃ Ｉ ２ —９７交 Ｔ 附 １ 查得铜 的热稳定系数 为 ２ ０ 则铜接地引下线 的截面计算如下 （ 位 ： １． 单
ｍｍ ） ２： 对 ２ ０ Ｖ系统 ： ２ｋ
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铜接地材料在220kV缗城变电所中的应用
铜接地材料在220kV缗城变电所中的应用摘要：本文结合220kv缗城变电所的设计，说明铜材料在接地网中的应用。
随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，接地网电阻要求越来越小；随着密集型设备的广泛应用，增加了接地网维护的难度，要求接地装置应有很强的耐腐蚀性；本文运用详细和实际的数据进行分析和计算，证明了接地网采用铜材料，对提高变电所的安全可靠性，能达到一劳永逸的效果。
关键词：变电所铜接地网等电位电阻中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：220kv缗城变电所所区拟建场地地层主要由耕土和第四系冲积的粉土、粉砂、粉质粘土、粘土组成。
表层是粉土、粘土，且地下水位较浅。
水质分析报告显示钠、钙、镁等盐份含量较高，该区域内水质很差，对金属腐蚀很强。
因此，接地网的优化设计是该变电站设计的一个难题。
一、目前变电站接地系统普遍存在的问题变电站接地装置由于和土壤直接接触，地下接地体、接地线(尤其是焊接口)的腐蚀和锈蚀严重。
接地装置腐蚀使有效截面积逐年减小，当接地故障发生时，故障电流易将这些薄弱点烧断而扩大事故。
广东省电力试验研究所统计数据表明，对运行10年及以上的130个35—220kv变电站的接地网进行挖土检查，发现61个接地网均有不同程度的腐蚀，尤其运行20年以上的接地网腐蚀严重，近20个变电站的接地网钢材腐蚀达到甚至超过了50％。
接地体或接地引下线截面积偏小，焊接口长度不足或不牢固，造成动、热稳定容量不足。
接地引线截面积小于主地网干线截面积，由于引线承受全部故障电流，易烧断，造成事故扩大，成了接地网中的薄弱点。
一些重要设备(包括主控室、变压器开关等)未能按要求使用两根或以上的接地线分别焊于干线上。
利用设备构架基础的钢筋作为接地引下线工程施工过程中钢筋焊接不良和存在个别漏接地现象。
由于这种接地引线非常隐蔽，运行中不易发现。
忽视了地网的电位均衡问题。
由于地网内的电流密度分布不同、土壤电阻率不等、设备引下地线过长等原因，在地网内存在着局部电位差。
110kV220kV变电站防雷接地技术
110kV220kV变电站防雷接地技术发布时间：2021-06-25T10:36:41.827Z 来源：《中国电业》2021年3月第7期作者：吴承俊[导读] 110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型，直接承担着我国大部分的高压输配电任务，变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行吴承俊桂林丰源电力勘察设计有限责任公司广西桂林 541001摘要：110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型，直接承担着我国大部分的高压输配电任务，变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行。
而雷电灾害是影响变电站运行的主要外部因素，一旦发生雷电故障，将导致严重的后果。
因此，本文主要分析110kV220kV变电站防雷接地技术的应用。
关键词：变电站；防雷接地技术；应用1.110kV220kV变电站出现雷击现象的主要因素由于110kV220kV变电站具有相对特殊的功能和特性，其一般位于相对空旷的区域，户外电气设备基本为金属设备，因此发生雷击的可能性非常高，一旦变电站发生雷击，可能导致严重事故，如停电将对社会的生产生活造成较大影响，也可能导致设备损坏造成严重的经济损失。
为了保护电气设备不受雷电的影响，有必要对变电站的防雷接地技术进行深入研究，一般来说，在变电站正常运行期间，电网电气设备以额定电压运行，但是在雷雨天气中，雷击导致输配电系统中的某些线路出现过电压，进而影响到变电站，根据不同的雷击方式，变电站的雷击过电压主要有以下几种[4]。
1.1雷直击设备过电压雷电直接击中电气设备后，会在电气设备中产生大的雷电流和超高压，同时还会释放出大量的热量，出现的热量将直接影响电气设备的正常运行，容易造成电气设备损坏，影响变电站的正常运行。
1.2雷直击线路及感应雷过电压当雷场移至架空线上时，在静电感应的影响下，会导致架空线上更多的异常束缚电积累，雷云一旦释放地面，将在架空输电线路上造成极高的感应过电压，此外，雷直击中输电线路时，在线路上形成雷电波，雷电波沿着输电线路侵入变电站，从而导致变电站电气设备过电压，这些过电压的出现会对变电站造成严重损害。
常规变电站二次等电位接地网敷设要求说明
常规变电站二次等电位网敷设要求说明一、十八项反措中二次等电位接地网敷设原则根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》第15.7.3要求，变电站等电位接地网敷设原则如下：1．应采取有效措施防止空间磁场对二次电缆的干扰，宜根据开关厂和一次设备安装的实际情况，敷设与厂、站主接地网紧密连接的等电位接地网、等电位接地网应满足以下要求：图1：二次接地铜网平面布置图2．应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100 mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。
3．在主控室、保护室柜屏下层的电缆室（或电缆沟道）内，按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接(目字结构)，形成保护室内的等电位接地网。
保护室内的等电位接地网与厂、站主接地网只能存在唯一连接点，连接点位置宜选择电缆竖井处，为保证连接可靠，连接线必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜缆（排）构成共点接地。
图2：主控室二次铜缆敷设图4．分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间，应使用截面不少于100 mm2的铜缆（排）可靠连接，连接点应设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
5．静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。
屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。
接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连6．沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100 mm2的铜排（缆），并在保护室（控制室）及开关场的就地端子箱处与主接地网紧密连接，保护室（控制室）的连接点宜设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
图3：电缆沟铜缆示意图7．开关场的就地端子箱内应设置截面不少于100 mm2的裸铜排，并使用截面不少于100 mm2的铜缆与电缆沟道内的等电位接地网连接。
图4：开关场就地端子箱铜缆示意图8．保护装置之间、保护装置至开关场就地端子箱之间联系电缆以及高频收发信机的电缆屏蔽层应双端接地，并使用截面积不小于4mm2的多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。
变电所铜质接地网应用导则编制说明(新)
《江苏省电力公司变电所铜质接地网应用导则》编制说明2005年9月国际上，铜质接地网的应用已经有很长的历史了。
我国解放前建立的电厂由于是外国人建设的，采用的也是铜质接地网。
解放后由于多种原因，电厂和变电所的接地网均采用钢质材料。
近年来，国内少数经济发达地区已经在变电所采用铜质接地网。
为了在我省推广使用铜质接地网，编制了《江苏省电力公司变电所铜质接地网应用导则》（以下简称导则）。
1 范围以下类型的变电所可以采用铜质接地网：500kV变电站220kV枢纽变电站和110KV的重要变电站220kV和110kV 城市变电站、COMPASS、HGIS、GIS变电站土壤腐蚀严重地区的110kV以上的变电所其中500kV的变电所的审批权在国网公司。
对于220kV和110kV变电所，只排除了建于农村的非枢纽变电所。
35kV以下的变电所不予考虑。
由于土壤对钢质材料的腐蚀严重程度取决于多种因数（如交换性离子的含量、总酸度、土壤含水量、土壤PH值、土壤电阻铝等），无法用一个指标表示土壤对钢质材料的腐蚀性强弱。
所以采用了“土壤腐蚀性严重的地区”这一说法。
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中规定了土对钢结构腐蚀性的评价指标（见下表）表土壤对钢结构腐蚀性评价这也是一组指标，而且只要有一个指标达到了就认为是达到了相应的腐蚀等级。
所以导则中采用“土壤腐蚀性严重的地区”这一说法比较合理的。
4.1条设计阶段，远景规划有时并不十分确定，投运后还有可能发生变化，为了避免在变电所规模发生变化时对地网进行改造，根据省公司苏电生【2003】1097号文的精神，对各电压等级的变电所的单相故障电流做了规定。
这些规定是偏于安全侧的，如果远景规划非常明确的话可以按照远景的短路电流设计接地网。
4.3条有关的规程和导则都选用公式（4－6）来计算发生故障时接地网的地电位升高。
其中入地短路电流的计算是关键。
应该说明的是公式（4－6）计算故障时的地电位升高只是一种简化计算方法。
大型变电站接地网的网内电位差
大型变电站接地网的网内电位差摘要：在大型变电站中，由于接地导体自身的电阻和电感的作用，使得接地导体上各点的电位不相等。
变电站内许多仪器的接地端或电缆外皮都接在接地网上，接地网的网内电位差可能产生严重的电磁兼容问题。
采用接地网接地参数数值分析软件，计算了接地网的内部电位差，提出了减小网内电位差的措施。
关键词：变电站；接地网；网内电位差1引言在大型变电站中有大量的信号电缆和低压供电电缆，并且电缆两端就近与接地网相连。
这种做法实际上是以接地网等电位为依据的。
然而对于大型接地网，当电力系统发生短路故障时，接地网上的电位分布是不均匀的，接地网与两端接于其上的电缆屏蔽层构成回路，故障时将有电流从电缆屏蔽层流过。
如果网内电位差较大，则可能因较大的电流烧毁电缆屏蔽层。
另外，变电站内许多仪器的接地端都接在接地网上，接地网上不同点之间的电位差可能在不同仪器间形成电流，造成干扰。
所以，有必要研究接地网的网内电位差问题。
接地技术对电力系统的安全稳定运行有着重要的影响，近年来，国内外由于接地不良引起的人身伤害及设备损坏事故很多，其中，事故扩大进而导致系统停运的例子也不少。
发电机单机容量的扩大、超高压输电及高压直流输电的推行使得系统电压水平提高、接地电流不断增大，这些都对地网的安全、可靠、经济、有效等方面提出了更高的要求。
接触电压和跨步电压直接关系到站内人员和设备的安全，因此如何降低接地网电阻从而降低接触电压和跨步电压一直是研究和设计人员关注的焦点。
然而，接地网安全的判据在于控制地电位和控制网格电压两个方面，后者是基于地电位梯度考虑的。
美国电站安全接地导则甚至认为地网的网格电压是影响系统安全运行的主要因素。
因此，对接地网来说，除了要降低接地电阻以利于大电流快速地流入地下，还要让地表电位尽可能均匀，以避免出现较大的电位梯度，即保证网格电位的均匀性。
国内地网用钢而非铜，钢的磁导率和电阻率均比铜的高，因此国内接地网电位不均衡问题较国外更为突出。
浅谈变电站二次设备等电位接地网的布设方案
浅谈变电站二次设备等电位接地网的布设方案摘要：针对当电力系统发生接地故障或遭遇雷击时，大电流会在主接地网内产生电压差，该电压差将对二次电缆产生干扰并影响二次设备的正常运行，布设二次设备等电位接地网能有效预防主接地网的不平衡电压引入到二次系统当中，进而引起二次设备损坏及误动情况的发生。
本文详细介绍了发电厂和变电站二次设备等电位接地网各组成部分的具体布设方法。
关键词：变电站；二次设备；等电位接地；地网敷设为了保证设备和人身的安全，必须尽量减少短路故障时地网的电位升，这要求最大程度的降低接地电阻值。
然而，与此对立的一个矛盾是随着电网的扩大系统单相短路电流也随着增大。
再加上近年新建的水电站和变电站都建在山上或其他土壤电阻率较高的地区。
因而接地阻值很难降低到标准要求的数值。
即使降低到标准要求值，也无法确保短路故障时二次回路不受干扰。
1二次等电位接地网的总体布置发电厂和变电站等电位接地网布设的位置应包括:中控室、继电保护室、机旁屏(含继电保护屏、自动控制屏、励磁屏、调速器电调屏、测量屏、故障录波屏等)、电流互感器(CT)和电压互感器(PT)端子箱、GIS汇控柜(开关站控制柜)。
其中，重点是继电保护所属屏柜，因其直接影响断路器出口操作回路。
等电位接地网采用截面积不小于100 mmz的专用铜排(缆)，按屏柜方向布置。
屏柜内等电位接地网专用铜排至屏柜下的专用铜排(缆)采用截面不小于50 m耐的铜排(缆)可靠连接。
二次等电位网独立组网，但又与主接地网一点相连。
等电位接地网布设完毕后，必须与主接地网有一点连接。
若不与主接地网相连，等电位接地网接地电阻不能满足设计要求;若与主接地网多点相连，当主接地网电位不平衡时，不平衡电压也会被引入到等电位接地网中，从而对二次设备产生干扰。
2等电位接地网各部分的布设方式2.1二次屏柜内的接地方式二次屏柜内均应装设2根截面不小于100 mm2的接地铜排。
一根为主接地网铜排。
它直接与柜体焊接在一起，与电站主接地网相连。
基于铜接地网变电站适用性及对环境影响的研究
变 ，甚至略有提 高 。 ４ ． 杂 散 电 流 测 试 图４ ～５ 和 表５ 分 别 表 示 的是 该 变 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 区 域 ，土 壤 电 位 梯 度 的测 试 结 果 。 从 图４ ～５ 和 表５ 中 可 以看 出 ， ２ ０ ０ ９ 年１ ２ 月测 量 的最 大 电位梯 度值 为０ ． ３ ５ ｍ Ｙ ・ ｍ 一 １ ，
从 图２ 可 以看 出 ， 该 变 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 区域 土壤 氧 化 一还 原 电位 随 时 间 波 动 较 小 ， 在 ｌ ５ ０ ｍ Ｖ 左 右 ：２ ２ ０ ｋ Ｖ区域 土 壤 氧 化 还 原 电 位 随 时 间 变 化 是 上 升 的 ， 且 在 第 一 次 测 得 的 值 最 小 为一 ４ ２ ． ５ ｍ Ｙ 。 ３ ． ３ 埋 片 自腐 蚀 电位 表４ 表 示 了现 场 埋 片 的 自 腐 蚀 电 位 测 量 结 果 ，图３ 是 不 同 区 域 铜 材 自 腐 蚀 电 位 随 时 间变 化 曲线 。
某５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 电站 其 主 接 地 网 以敷 设 水 平 接地网为主 ，用Ｔ Ｊ 一 ２ ４ ０ 硬铜绞线焊 接而成 ， 接 地 网设计 埋设深 度为 ０ ． ８ 米 。 为 了解 站 内 接地网 的腐蚀状况和对 环境 的影 响，开展本 项 目的应用 实 践，该变 电站运行 ３ 年后 我们 通 过 土 壤 电 阻 率 、土 壤 氧 化 还 原 电 位 、腐 蚀 速度测 试等多项指标 对铜接地 网的适用性和 对环境 的影响开展研 究。 ２ ． 土壤理 化分析 接 地 网 的腐蚀 不 同于大 气 腐蚀 、海水 腐 蚀 ，它 是 接 地 材 料 在 土 壤 环 境 中 的 腐 蚀 问 题 ，除 了 受 接 地 材 料 本 身 的 影 响 外 ，更 多 的 是受土壤 理化性质及 其他一些 因素的影 响。 表１ 是某５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 电 站 内两 处 埋样 点 土 壤 理化 分析结 果。 从表１ 明 显看 出 ，某 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 电站 土 壤 五种 离子 的含量 ，Ｈ Ｃ ０ ３ 一 、Ｃ １ 一 、Ｓ ０ ４ ２ 一 含 量 相对较 高，含量较低 的是Ｃ ａ ２ ＋ 、Ｍ ｇ ２ ＋ 。 从 表 １ 还 可 以 得 出 ，在 某 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 电 站 ，不 同 取 样 点 的土 壤 ， ｐ Ｈ 、含 水 率 和 离 子 含 量 都 有 一 定 的差 别 。 ３ ． 现 场 埋 片 实 验 接 地 网 材 料 的 耐 腐 蚀 性 不 仅 与 材 料 本 身性 能相关 ，还 与土壤理化 性能和环境 因素 相 关 ， 环 境 因 素包 括 接 地 电 阻 、 杂 散 电 流 、 温 度 等 。 所 以进 行 现 场 埋 片 实 验 ， 以 便 评 价 接地 网材料在特 定环境 中耐腐蚀性 。 ３ ． １ 土 壤 电 阻 率 现 场监 测土 壤 电阻率 ，其结 果如表 ２ 所 示 ，ｐ １ ５ 表示 土 壤 温度 为 １ ５ ℃ 的土 壤 电 阻率 。
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用铜作为接地材料在电力变电所中的应用陈维军【摘要】通过对铜的性能分析，首先简要介绍了铜接地体的截面及连接方式选择，然后提出铜接地网实施的优化措施，并结合工程实践，通过铜接网及扁钢接地网的技术经济比较，提出铜接地网技术先进，可靠性高，经济上可行。
【关键词】铜接地网选型变电所概述随着电力系统的发展，对接地的要求也越来越高。
长期、可靠、稳定的接地系统，是维持设备稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障，接地系统长期安全可靠运行的关键在于选择品质好的接地材料和可靠的连接。
目前，江苏地区的变电所均使用镀锌扁钢作为接地材料，500kV及220kV变电所中的主接地网采用-60×8（截面480mm2）的镀锌扁钢，引下线采用-80×8（截面640 mm2）的镀锌扁钢。
而北京、上海、浙江、山东等地区已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐性强的铜材做接地，其连接采用先进的放热熔接技术。
在国外，铜材作为接地材料已有超过100年的历史，而且是唯一的选择。
1.性能介绍与热镀锌钢接地体相比，铜接地体在导电性能、耐腐蚀性和施工便利方面有很大的优越性。
1.1铜接地体导电性能好铜和钢在20˚C时的电阻率分别是17.24×10-6（Ω.mm）和138×10-6（Ω.mm），由此可见铜的导电率是钢的8倍。
铜的熔点为1083˚C，短路时最高允许温度为450˚C，而钢的熔点为1510˚C，短路时最高允许温度为400˚C。
从热稳定性上看，截面相同时，铜材较好。
1.2铜的耐腐性强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。
接地体在地下的腐蚀速度受土壤的电阻率、含水量、含氧量、酸碱度、电解质、杂散电流及土壤的压实情况影响。
铜的表面会产生附着性极强的氧化物（铜绿），对内部的铜起了很好的保护作用，阻断了腐蚀的形成，对同在地下的其它金属（钢结构、水管、气管、电缆护套等），铜作为阴极不会受腐蚀，腐蚀的是后者。
钢材是逐层被腐蚀的，镀锌层有一定的抗腐蚀性，钢材经过热镀锌后的抗腐蚀能力提高1倍左右，但反而降低了导电性能，由于集肤效应对高频故障电流尤为明显。
同时无法避免接头部位经过高温电弧焊接加工后的点腐蚀情况，一般只能保证10年。
而铜腐蚀不存在点蚀情况，属表面均匀腐蚀，铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/5~1/10。
铜接地网截面选择时可不再考虑腐蚀的影响。
1.3 铜接地网施工方便由于铜导线柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易。
铜导线的机械强度高，能成卷供货，便于机械化施工。
由于采用放热焊接，操作方便，加快了施工进度，节省了人工费用，简化了施工工艺。
更重要的是保证了铜接地网的连接质量。
我国变电所接地体之所以采用钢，其主要原因是当时我国由于自身铜储探明量的不足，为节约有色金属，在20世纪50～60年代曾提出“以钢代铜，以铝代铜”，所以一度大量选用钢材和铝材，这种做法一直得到很好的推广和认同。
2. 设计选型2.1 计算条件计算用故障电流原则上应按变电所远景最大运行方式，站内发生接地故障时的故障电流，当系统情况不是十分明确时，根据江苏省电力公司有关文件，500kV 系统单相接地短路电流按63kA 设计，220kV 单相接地短路电流按50kA 设计。
短路等效持续时间o f m e t t t t ++≥式中： e t —短路电流的等效持续时间，s ； m t —主保护动作时间，s ；f t —断路器失灵保护动作时间，s ；o t —开关固有动作时间，s ；目前江苏省220kV 系统线路保护配置基本采用“11，901”系列保护，各套装置均设有高频、距离和零序电流保护。
距离保护和零序保护各有三段，后备保护为近后备。
根据系统保护整定时间，短路等效持续时间500kV 系统建议取0.35秒，220kV 系统取0.7秒。
2.2 截面选择接地体热稳定校核中未考虑腐蚀时，变电所接地引下线的最小截面应满足下式：e g g t CI S ≥式中：g S —接地引下线的最小截面，mm 2；g I —流过接地引下线的短路电流稳定值，A （根据系统5～10年发展规划，按系统最大运行方式确定）；e t —短路电流的等效持续时间，s ；C —接地引下线材料的热稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地引下线的初始温度确定。
流过接地引下线的短路电流稳定值g I 和短路电流的等效持续时间e t 在计算条件中已明确 由规程DL/T621－1997《交流电气装置的接地规程》附录C 表C1查得铜的热稳定系数为210，则铜接地引下线的截面计算如下（单位：mm 2）：对500kV 系统48.17735.021063000=≥g S对220kV 系统20.1997.021050000=≥g S根据电缆厂提供的产品样本，一般选用的铜接地体规格有25mm 2、50mm 2、75mm 2、95mm 2、120mm 2、150mm 2、200mm 2、240mm 2等多种不同型号的多股裸铜线和铜排。
根据上述计算，500kV 及220kV 变电所铜接地引下线的截面取200mm 2。
水平接地体截面根据《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）规定，取接地引下线的75％，即取150mm 2。
2.3 接地体连接方式选择变电所的接地网金属导体存在着大量的连接，铜导体之间以及铜和扁钢之间如何连接，如不能很好的解决这一问题，将大大制约铜材接地的使用和发展。
目前主要有以下4种连接方式：（1）铜银焊连接法扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与裸铜绞线之问、裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接都可以使用铜银焊连接法，常用的铜银焊接有乙炔焊、电弧焊等，但焊接都只是表面搭接，内部并没有熔合，接头不致密，性能只比压接和螺栓连接略好，焊接接头的性能还要取决于操作技术工的熟练程度，特别是铜焊，即使是持有特殊工种上岗证，也比较容易出现一些焊接缺陷，无法从表面观察合格与否。
基于以上原因，铜银焊连接法在电力工程接地系统实际施工中很少应用。
（2）压接线夹连接法裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接大多使用压接线夹连接法。
但这种方法比较适用于两条裸铜绞线一对一连接，无法做好十字交叉连接。
如要十字交叉，则要求有特殊十字接线线夹，或者要先形成接地铜排和接地线夹，处理好两者之间的接触面后，再使用螺栓连接法。
（3）螺栓连接法扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与裸铜绞线之间、裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接还可用螺栓连接，它是和压接线夹连接法的相互补充。
但螺栓连接处的接触标准应按现行国家标准《电气装置工程母线装置施工及验收规范》的规定处理。
压接线夹法和螺栓连接法在施工现场应用最为广泛，这和我国的电力施工技术工人的认识和训练程度有着密切的关系。
（4）放热焊接连接法放热焊接也称为火泥熔接，放热焊接利用活性较强的铝把氧化铜还原，整个过程需时很短（仅数秒），反应所放出的热量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。
铜基放热反应的一般公式是：3CuO+2Al→Al2O3+3Cu+热量（2735˚C）放热焊接的作业程序：a)将导线和熔模清理干净，再将导线熔接处喷灯加热，然后把导线放入熔模内；b)扣紧把手以固定模具，把金属盘放入模具内；c)把焊接剂倒入模具内，将引燃剂撒在焊接剂及模具边上；d)盖上盖子并点火，待金属凝固后，将模具打开，清除熔渣，便可进行下一个焊接。
放热焊接接头的特性：a)外形美观一致；b)连接点为分子结合，没有接触面，更没有机械压力，因此，不会松弛和腐蚀；c)具有较大的散热面积，通电流能力与导体相同；d)熔点与导体相同，能承受故障大电流冲击，不至熔断。
放热熔接连接法可以完成各种导线间不同方式的连接，如直通型、丁字型、十字型等;还可以完成不同材质导线的连接；甚至可以实现导体间不同形状的连接；这种方法接头有着广泛的连接方式，而且耐腐蚀性好卜接触电阻低，已逐步得到推广应用。
放热焊接的优点：a)焊接方法简单，容易掌握，无需外接电源或热源；b)供焊接用的材料、工具很轻、搬动方便；焊接速度快捷，节省人工；从焊口的外观上便能鉴定焊接的质量；c)可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢，包括不锈钢及高阻加热热源材料。
其缺点是价格贵，基层施工人员对其特性认识不足。
在国外，放热焊接已通过UL标准严格论证，并被IEEE Std80大纲等规程中指定为接地系统中埋地导体地连接方式。
在国内，放热焊接技术已通过国家电力公司武汉高压研究所、浙江电力试验研究所等部门产品质量监督检验中心地检验，并已应用在电力系统的重点工程。
3.优化措施由于铜材的造价要高于钢材的造价，采用铜接地网设计后，往往提高了变电所的工程投资，在充分研究了铜的特性后，可采取以下措施降低接地网投资：（1）采用铜接地网，设备引下线的截面仅为200mm2，水平接地体截面仅为150mm2；较采用镀锌扁钢的接地网，接地体的截面大为减小。
（2）采用镀锌扁钢设计的接地网，考虑到扁钢会腐蚀锈短，为保障可靠的接地，按《二十五项反错要求》重要设备需采用双接地引下线，且应接入主接地网的不同网格。
采用铜接地网后，可以不考虑接地引下线的腐蚀，因此可以选用单接地引下线。
（3）为减少水平搭接焊接点，水平接地体选用成卷的铜绞线，同时便于运输。
考虑变电所的美观，设备引下线选用50×4的铜排。
（4）加深设计深度，适当减少焊接点，控制投资。
4.工程实例比较本文以苏州220kV XY变电所的接地网设计为例，对铜接地网与钢接地网设计的技术、经济两方面进行比较。
采用扁钢接地设计的材料表见表1，采用铜接地设计的材料表见表2表1 采用扁钢接地设计的材料表表2 采用铜接地设计的材料表根据表1、表2所列材料，并考虑相关费率后，取：扁钢5319元/吨，铜37041元/吨；铜接地单个焊接点费用120元。
经计算，采用铜接地网初期投资费用合计为905857元，采用扁钢接地网初期投资费用合计为631523元；铜接地网接地电阻计算值为0.136Ω,而扁钢接地网接地电阻计算值为0.134Ω。
为便于在同等条件下比较，可通过增大铜接地网面积，获得与扁钢接地网同等接地电阻，通过计算，费用需增加3.5%，铜接地网补偿接地电阻后的投资为937562元，采用铜接地网投资约增加30.60万元，约48.46%。
但采用扁钢接地的变电所投运10年左右，均需投巨资开挖检查改造，同时接地网改造施工难度大，常在变电所不停电的情况下进行，需生产运行、施工及设计单位几方协同，消耗了大量的人力、物力；同时扁钢的焊接接头的抗腐蚀性能及通流能力远远不及铜接地网的放热焊接接头。
综合考虑铜接地网不需改造，从长远利益考虑是值得投资的。
5.结论综上所述，与钢接地体相比而言，铜接地体具有导电性能、热稳定性能好，耐腐蚀能力强，施工方便，可加快工程进度，寿命长，投运后减少了检验维护工作量，并对土壤无污染，但初期投资有所增加，但从长远利益考虑，采用铜接地网是合理的。