放热接地实现永久电气连接，保障用电安全

电子发烧友网报道（文/李宁远）在各类电站、大型数据中心电源系统以及能源系统中，输电线路都需要可靠地保护。为了保证输电线路的平稳安全运行，工作人员需要定期对输电线路进行检修和维护。检修和维护前，必须先停电、验电、在检修线路的两端设置接地线，以保证操作人员的安全。
 
保证用电安全，引入接地
 
就像很多家用大功率用电设备会设置接地线，经接地线连接到接地极，接地这种措施是保证电力系统和电气装置用电安全必要的措施。这一安全措施通过金属导线与接地装置连接来实现，进而有了接地连接器。
 
接地连接器即在结构上与地成低电阻连接的连接器，接地装置将电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故，是各类电站、大型数据中心电源系统以及能源系统常见的保护措施。
 
在各类电站、大型数据中心电源系统以及能源系统中，最常见有设备接地、系统接地、接地电极系统的接地应用以及防雷接地应用。
 
这种接地采用的接地体一般是人工接地体，也就是采用垂直埋置的角钢、圆钢或钢管，以及水平埋置的圆钢、扁钢等充当。与接地连接器对应，这种接地体被称为接地棒，可将任何故障电流安全地消散到周围地面。
 
除了这个作用，接地棒还用于控制地中的电压分布，以减轻阶跃和接触电压。与接地连接器配套的接地棒由高强度钢制成，可将接地棒深入地下。对于所有UL认证的棒材，铜层的厚度至少为10mil，能够确保棒材有一定的防腐能力。如果土层腐蚀性非常强，还需要表面镀锡或热镀锌。
 
对于接地连接器来说，有压接、接卸和放热焊接几种连接形式。放热焊接在可靠性上的优势是很多大型电器设备选择这种连接的原因。
 
放热接地连接器优势
 
放热焊接过程是利用铝与氧化铜之间的铝热化学反应，产生铜和氧化铝并释放出大量热量。在此反应过程中熔融铜用于将导线熔接在一起并形成电气连接。相比其他接地连接方式，这种方式高度可靠。
 
因为这是一种永久性的电气连接，铜导线在过程中完全融合，电阻不会发生变化，其载流容量远超所连接的导线的载流容量。也正因为是永久电气连接，所以一般只在大型变电站、大型数据中心、大型能源发电中心或者有永久接地电气连接需求的场景采用这种接地连接方式。
 
这种连接方式对于焊接材料的要求很高，要使用半永久性石墨模具和粉末状放热焊接材料来进行操作。粉末状放热焊接材料易于在反应后产生大量可用焊接金属。在点火后，反应会在几秒内快速完成，永久性的电气连接也就立刻成型。
 
这种放热连接和接地棒组成的接地连接器，需要通过严格的机械测试和恶劣环境测试，从电缆到电缆、电缆到接地杆和电缆到结构钢都需要经过一系列测试，确保高度可靠。再通过接地箱为高压接地连接提供密封干燥的环境，进一步降低电压和环状电流，为用电安全提供全方位的防护。
 
小结
 
安全可靠的电气系统始于良好的接地系统，接地连接器为商业、工业和通信应用领域提供了可靠运行的安全前提。