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구리 대 강철 땅 막대기 전기 안전 의 핵심 선택

January 29, 2026

전력 시스템의 안전 보호 시스템에서, 지상화는 중요한 역할을 합니다.토지 막대기의 재료 선택은 전기 인프라의 안전성과 신뢰성에 직접적으로 영향을 미칩니다.이 문서에서는 순수한 구리 및 구리 접착 스틸 ग्रा운드 막대 사이의 포괄적 인 데이터 기반 비교를 제공합니다.전기 엔지니어와 의사 결정자를 위한 과학적 선택 기준을 제시합니다..
1토착 시스템의 중요한 역할

그랜딩 시스템은 전력 네트워크에서 필수적인 안전 조치로서 세 가지 필수 기능을 수행합니다.

  • 전기 충격을 방지:전기 장비가 단열 고장이나 누출을 겪을 때, 땅은 지면에 결함 전류를 분산하기 위해 낮은 저항 경로를 제공합니다.장비의 껍질 잠재력을 줄이고 전기 충격을 방지합니다..
  • 장비 보호:전압 스파이크로 인한 손상을 방지하는 전기 장비의 과전압을 제한합니다.
  • 시스템 안정성:제대로 된 지상화는 시스템 잠재력을 안정시키고, 전자기 간섭을 줄이고, 운영 신뢰성을 향상시킵니다.

장비와 토양 사이의 중요한 인터페이스로서, 토양 막대기 성능은 토양 시스템의 효과를 직접 결정합니다.

2재료 선택: 기술 비교

시장은 주로 두 가지 종류의 마운드 스탭 재료를 제공합니다.

2.1 순수한 구리 진흙 막대

고체 구리 로 제작 된 이 막대 는 구리의 뛰어난 전기적 특성과 부식 저항성 을 이용 합니다.

장점:
  • 우수한 전도성:실버 (5,96 × 107 S / m) 에 이어 두 번째로 높은 전도성으로, 순수한 구리 막대는 국제 구리 협회 데이터에 따르면 강철 기반 대안보다 6 배 더 나은 전류 소모를 제공합니다.
  • 특수한 염화 저항성:구리는 토양에 보호 산화질소 층을 형성하여 산성/알칼리성 조건에서도 성능을 유지합니다. 연구 결과에 따르면 대부분의 토양에서 연간 0.01mm 이하의 부식률이 있습니다.수십 년의 서비스 수명을 가능하게 합니다..
  • 연장 수명:일반적으로 50년을 넘어서 교체 빈도와 유지보수 비용을 줄입니다.
  • 우수한 용접성:토착 네트워크 내에서 신뢰할 수 있는 연결을 가능하게 합니다.
단점:
  • 더 높은 초기 비용:구리 접착제보다 약 3배나 비싸죠.
2.2 구리 접착식 강철 ग्रा운 스틱

이 복합 막대기 는 얇은 구리 가루 를 가진 강철 코어 를 갖추고 있으며, 성능 에 타협 하는 한편 비용 절감 을 제공한다.

장점:
  • 더 낮은 비용:예산 제한 프로젝트의 주요 장점.
  • 더 높은 기계적 강도:강철 코어는 구조적 튼튼성을 더 높여줍니다.
단점:
  • 적당한 전도성:강철의 전도성 (1.0×107 S/m) 은 전류 분산 용량을 제한합니다. 특히 번개 타격과 같은 높은 전류 현상에서는 그렇습니다.
  • 부식 저항성:손상 된 접착제는 철강을 급속한 경직에 노출시켜 성능 저하를 가속화합니다. 대부분의 토양에서 경식 비율은 일반적으로 0.1mm / 년을 초과합니다.
  • 짧은 수명:보통 8년에서 15년 정도, 자주 검사하고 교체해야 합니다.
3데이터 기반 성능 분석
3.1 전도성 비교
소재 전도성 (S/m) 상대적 성과
순수한 구리 5.96×107 강철보다 6배 더 낫다
철강 1.0×107 기본 기준
3.2 부식 저항성
토양 종류 순수 구리 (mm/년) 구리 접착제 (mm/년)
건조한 <0.001 00.02-0.05
습기 00.001-0.005 00.05-0.10
산성 00.005-0.01 00.10-0.20
알칼리성 00.002-0.008 00.08-0.15
소금액 00.01-0.03 0.20-0.50
3.3 라이프사이클 비용 분석

지름의 50%의 지름 손실을 가진 16mm 지름 막대기를 실패 기준으로 가정하면:

소재 초기 비용 요인 서비스 수명 (년) 60 년 전체 비용
순수한 구리 60세 이상
구리 가루 된 강철 1 × 8-15 5-8 ×
4응용분야별 추천
4.1 전기 변속기

선호하는 선택:순수한 구리
이유:높은 결함 전류 용량, 엄격한 저항 요구 사항 및 최소 유지 보수 요구 사항이 투자를 정당화합니다.

4.2 주거단지

수용 가능한 옵션:구리 접착제
고려사항:낮은 결함 전류 요구 사항과 예산 제약이 사용을 허용 할 수 있으며 정기적 인 부식 검사가 권장됩니다.

4.3 석유화학 시설

필수 사양:순수한 구리
중요한 요소:번개 보호, 정적 전력 소모 및 폭발 방지 요구 사항은 최대 신뢰성을 요구합니다.

5표준 준수

토지 막대기 선택 및 설치는 다음을 준수해야 합니다.

  • GB/T 2573-2015 (그라운딩 장치)
  • DL/T 621-1997 (AC 전기 설비 가설)
  • IEC 62561 시리즈 (광보 시스템 구성 요소)
6신흥 기술

미래 발전은 다음과 같이 도입할 수 있습니다.

  • 첨단 재료 (그래핀, 나노 구리 복합물)
  • 지능형 모니터링 기능 (실제 저항/성소 추적)
  • 간소화 유지보수를 위한 모듈형 설계
7결론

그라운드 막대기 재료 선택은 전기 시스템 설계에서 중요한 안전 결정을 나타냅니다. 구리 접착제 강철은 초기 비용 절감을 제공하지만,순수한 구리는:

  • 6배 더 좋은 전도성
  • 10배 더 긴 사용 기간
  • 50~100배 더 낮은 부식율

안전과 신뢰성이 손상될 수 없는 미션 크리티컬 애플리케이션에서 순수한 구리 마운드 바드는 더 높은 초기 비용에도 불구하고 우수한 라이프 사이클 가치를 제공합니다.