国核工程有限公司上海 200233
摘要：本文主要研究了放热焊在AP1000核电厂接地系统施工过程中的应用。放热焊工艺简单，安全可靠，具有较高的效益。
关键词：放热焊；接地系统；AP1000核电厂
1.AP1000核电简介
AP1000核电是美国西屋公司的1000MW压水堆核电站。AP1000采用了非能动的设计理念，模块化的施工方法，由于采用了非能动安全系统，减少了50%的阀门、35%的泵、80%的管道、45%的抗震建筑和70%的电缆，还大幅减少能动安全设备、构筑物和安全电源，使投资大大下降并缩短工期，提高了电站经济性和价格竞争力。
2.放热焊
放热焊是铝热反应所产生的高温使金属之间完全熔接的化学反应，无需外加能源。这个反应是在脑高温的石墨模具内进行的，在正常的使用条件下，一个磨具可焊接50-100或更多个点，而且可以根据实际的连接型式来开模，它的化学过程为：
3.3Cu2O +2Al —> 6Cu + Al2O3 + 热量（2537℃）。
通过与其他连接方式对比我们可以得出CADWELD的优点：
1.焊接点是焊接而成的，所以是永久性的，不会老化。
2.焊接是一种永久性的分子结合，不会松脱。
3.焊接点像铜一样，不易受腐蚀性产物的影响。
4.焊接点的载流能力（熔点）与导线的载流能力相等。
3.AP1000核电厂接地系统
AP1000核电站防雷接地系统分4个系统：核电厂接地网、系统接地、设备接地和仪表/计算机接地。核电厂接地网包括地下互相连接的裸铜缆和接地棒（铜包钢），形成一个核电厂接地网落。系统接地系统给主发电机、主升压变压器、辅助变压器、负荷中心变压器和厂内备用柴油发电机的中性点接地。发电机和柴油发电机的中性点通过接地变压器接地。主升压变压器和负荷中心变压器的中性点直接接地。设备接地系统通过两点和核电厂接地网相连。仪表/计算机接地系统通过独立的放射性接地系统接地，放射性接地系统只通过一点接到核电厂接地网，并且与所有其他接地相隔离。核电厂接地网全部采用240mm2的裸铜缆，引入到设备接地电缆采用120 mm2裸铜缆，铜缆之间、铜缆与钢筋之间、铜缆与模块之间、铜缆与钢结构之间全部采用放热焊接。
4，放热焊在AP1000核电厂接地系统的应用
4.1 放热焊工艺流程：
4.1.1、焊接前应先进行模具的检查。导线处应紧密配合，电缆开口处不应有缺口或磨损引起的不圆：焊接洞凹处应界限分明，不应有缺口或擦伤；放液孔应界限分明等。
4.1.2、根据铜缆接头型式选择合适的模具和焊药，焊接前用热源（液化气罐加喷枪）烘烤模具和导体，确保将水分烘干，并使模具保持一定温度，提高接头质量。若模具和铜缆含有杂质则须清除将导体放入模具内并夹紧模具上的模夹，需要时用导线夹辅助施工。
4.1.3、将金属隔离片放入模腔，堵住模孔以托住焊粉；将相应规格的焊粉倒入模具中，在焊粉表面均匀撒上点火粉，并在模具的豁口处撒上少许。
4.1.4、合上模盖，用点火枪对准点火；注意模具豁口处不要对人或其他一些易燃物品。
4.1.5、约20秒后，可打开模具，即完成一次成型焊接，然后清理模具准备下一次焊接；焊接完成后，放热焊接操作员应自检焊接接头的质量，不合格的接头应切开重新进行焊接。
4.2放热焊的质量验收
放热焊的质量可以通过以下四个方面去进行判定：
4.2.1形状
被连接的导线必须完全包裹在接头内，连接头的凹面不得低于导线。如果凹面过低则不能使用，其原因为：1）焊药量不足；2）过多铜水泄漏；3）导线在模内未固定牢固；4）在熔接过程中导线有移动。如果凸面过高（可以使用），其原因为：1）焊药使用过量；2）因为导线或熔模有污垢而导致表面体积增大。
4.2.2颜色
在正常情况下放热熔接产生的接头是古铜色，偶尔顶部也可能有少量银色。如放热连接到铸铁材料，接头表面常常会是银色的，这是因为接头已成为金属合金。
4.2.3表面
放热熔接头的表面应该平滑而没有过多的熔渣。如果熔渣占表面20％以上或熔渣除去后导线有外露的情况，该接头不能使用。
4.2.4气孔
放热熔接头应没有过多的气孔。过多气孔是因为有污垢（水、油、污物等等）在连接导线表面或熔模内。在凸出的表面有可能出现少量的针孔。如果针孔的深度伸展至连接头中间（露出导线），则该接头不能使用。
5，总结
AP1000核电厂接地线遍布厂区和各个厂房，用放热焊的方式进行连接，操作简单易学，无需外部热源，连接安全牢固，具有很高的可靠性和经济性。
参考文献：
[1]ERICO technical manual ERICO防雷接地技术产品说明书
[2]AP1000 grounding system specification AP1000接地系统技术规格书
论文作者:程周明,李钦钦
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：核电厂论文; 导线论文; 系统论文; 模具论文; 表面论文; 焊药论文; 变压器论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;