Barra plana de aleación de tierras raras para conexión a tierra

La barra plana de aleación de tierras raras para conexión a tierra se fabrica como una aleación homogénea en lugar de un compuesto laminado o recubierto. Las materias primas de aluminio y cobre de alta pureza se dosifican con precisión con modificadores de tierras raras de lantano y cerio, seguido de fusión integrada, fundición a alta temperatura, laminación en caliente controlada, enderezamiento, pulido y corte CNC.

Durante la etapa de fusión, los elementos de tierras raras se incorporan uniformemente a la estructura metálica para refinar las características del grano y reducir las posibles vías de corrosión. Después de la instalación subterránea, la superficie de aluminio y cobre puede formar naturalmente una densa capa de pasivación que ayuda a aislar el conductor de las sales del suelo y de sustancias débilmente ácidas o alcalinas.

Ventajas estructurales para proyectos de puesta a tierra

Estructura material homogénea

A diferencia del acero plano galvanizado y del acero revestido de cobre que dependen de diferentes capas o interfaces de materiales, esta barra plana de conexión a tierra se forma mediante un proceso de aleación integrado. La ausencia de una interfaz de revestimiento separada reduce las preocupaciones relacionadas con el desprendimiento, el agrietamiento y la corrosión galvánica del revestimiento entre metales enterrados diferentes, proporcionando una estructura de material más consistente en todo el conductor.

Disipación de corriente estable

El componente de cobre se distribuye por toda la aleación en lugar de concentrarse sólo en una capa superficial. Esto permite que el conductor proporcione un camino continuo para la corriente del rayo y la corriente de falla del equipo a través de la red de puesta a tierra. La sección transversal uniforme también ayuda a mantener un rendimiento eléctrico constante a lo largo del conductor horizontal y reduce la posibilidad de resistencia localizada causada por capas desiguales.

Adaptación a condiciones variables del suelo.

La resistencia a la puesta a tierra puede verse afectada por cambios estacionales en la humedad del suelo, la temperatura y la concentración de sal. La estructura de aleación integrada y la capa de pasivación de la superficie natural están diseñadas para reducir la influencia de la corrosión moderada del suelo en el rendimiento del conductor a largo plazo. Esto hace que el material sea particularmente adecuado para proyectos de interior donde las condiciones del suelo varían entre las estaciones seca y lluviosa.

Flexibilidad de instalación

La configuración de barra plana es conveniente para la construcción de rejillas de puesta a tierra horizontales. Puede cortarse y perforarse según los requisitos del sitio y formarse en diseños de anillo, radial o de rejilla. Con una resistencia a la tracción superior a 200 MPa, el material puede alcanzar una curvatura estándar de 90° a temperatura ambiente sin agrietarse en condiciones de instalación adecuadas, lo que ayuda a los contratistas a adaptar la ruta de conexión a tierra a los cimientos, las áreas de equipos y el terreno irregular.

Fiabilidad de la conexión

La sección transversal uniforme proporciona una base estable para conexiones mecánicas o exotérmicas. Después del corte, la sección transversal no depende de una capa protectora separada, mientras que se pueden usar abrazaderas de conexión a tierra compatibles del mismo material para reducir las diferencias de materiales a lo largo de la cadena de conexión a tierra. Para conexiones soldadas, el área de conexión debe tratarse de acuerdo con los requisitos de protección contra la corrosión especificados en el proyecto.

Aplicaciones

Energía Fotovoltaica y Eólica

La barra plana de aleación de tierras raras para conexión a tierra se puede utilizar como conductor de conexión a tierra horizontal para sistemas fotovoltaicos residenciales, comerciales y de servicios públicos, así como para instalaciones seleccionadas de energía eólica interior. Es adecuado para rejillas de puesta a tierra radiales y en forma de anillo donde son importantes el bajo peso del material, la flexibilidad del campo y la resistencia a la corrosión a largo plazo.

Distribución de Energía y Subestaciones

Para salas de distribución municipales, subestaciones pequeñas y medianas e instalaciones de distribución de 10 kV, el material se puede incorporar a rejillas de puesta a tierra horizontales y sistemas de puesta a tierra de equipos. Su estructura homogénea proporciona un camino conductor continuo para rayos y corrientes de falla, al tiempo que simplifica la selección de materiales para la red de puesta a tierra enterrada.

5G e instalaciones de comunicación al aire libre

Las estaciones base 5G, los equipos de monitoreo de carreteras, las pequeñas estaciones meteorológicas y otras instalaciones de comunicación al aire libre a menudo requieren sistemas de puesta a tierra compactos que puedan adaptarse a diferentes condiciones del suelo y del terreno. El diseño de barra plana permite tender conductores de puesta a tierra alrededor de cimientos y áreas de equipos sin requerir una prefabricación complicada.

Edificios e Instalaciones Industriales

El material es aplicable a sistemas de protección contra rayos y puesta a tierra para comunidades residenciales, almacenes, fábricas, edificios comerciales y áreas seleccionadas de plantas químicas. Para ambientes interiores moderadamente corrosivos, proporciona una alternativa práctica para redes de puesta a tierra horizontales donde se requiere una larga vida útil y costos de adquisición controlados.

Selección de productos y consideraciones del proyecto

La barra plana de aleación de tierras raras para conexión a tierra se puede suministrar en diferentes dimensiones, longitudes, configuraciones de superficie y disposiciones de conexión según los requisitos del proyecto. Las dimensiones del conductor de puesta a tierra y los métodos de instalación deben seleccionarse en función de la capacidad de corriente de falla requerida, la resistividad del suelo, el objetivo de resistencia de puesta a tierra, la profundidad de instalación, la configuración de la red y los estándares locales aplicables. Se puede hacer referencia a GB50057 y DL/T621 para conocer los requisitos de diseño del sistema de puesta a tierra relevantes cuando corresponda.

Para ambientes costeros altamente corrosivos, marismas y parques eólicos marinos, la selección de materiales debe evaluarse por separado porque la corrosión por iones cloruro puede ser significativamente más severa que la corrosión típica del suelo continental. Saint Ni Lightning Protection puede recomendar materiales de puesta a tierra alternativos según el entorno del proyecto en lugar de aplicar el mismo material en todos los sitios.

Preguntas frecuentes

¿Se puede utilizar la barra plana de aleación de tierras raras para puesta a tierra en zonas costeras de marea?

No se recomienda para marismas costeras muy salinas ni para parques eólicos marinos. Este producto no contiene molibdeno y, por lo tanto, no está diseñado para entornos severos de corrosión por iones de cloruro. Para proyectos costeros con alto contenido de sal y parques eólicos marinos, los sistemas de puesta a tierra de acero inoxidable 316 son generalmente más apropiados.

¿Es la barra plana propensa a agrietarse durante la flexión?

La resistencia a la tracción es superior a 200 MPa y el material puede soportar una curvatura estándar de 90° a temperatura ambiente sin agrietarse en condiciones de instalación adecuadas. El radio de curvatura real aún debe seleccionarse de acuerdo con las especificaciones del producto y el método de instalación en el sitio.

¿Se puede utilizar para sistemas de puesta a tierra fotovoltaicos?

Sí. Puede servir como conductor de puesta a tierra horizontal para proyectos fotovoltaicos residenciales, comerciales e industriales. Puede disponerse en redes de puesta a tierra en forma de anillo, radiales o de rejilla y combinarse con varillas de puesta a tierra y accesorios de conexión compatibles.

¿El material requiere un recubrimiento anticorrosión adicional?

La estructura de aleación integrada está diseñada sin depender de galvanoplastia o galvanización en caliente como capa protectora externa. Sin embargo, los puntos de conexión, las secciones expuestas y las áreas de soldadura deben manejarse de acuerdo con los requisitos de protección contra la corrosión del proyecto.

¿Hay garantía?

Saint Ni Lightning Protection proporciona cobertura de garantía de acuerdo con el contrato de suministro aplicable. Los daños causados ​​por cortes violentos, soldaduras inadecuadas, fuertes impactos externos u otros daños de instalación relacionados con personas están excluidos de la cobertura de garantía normal.

Caso de proyecto real

Planta de energía solar montañosa de 320 MW en la meseta de Khon Kaen, Tailandia

El proyecto fotovoltaico conectado a la red de 320 MW está ubicado en un terreno montañoso con suelos de grava y alta resistencia y trazas de sal y álcali durante la temporada de lluvias. El proyecto sigue los requisitos de conexión a tierra IEC 62305 y PEA, con un objetivo de resistencia de conexión a tierra integral de ≤4 Ω para toda la planta.

Antecedentes del proyecto

Después de múltiples pruebas de comparación de niebla salina y estrato del suelo, el contratista general seleccionó acero plano liso de aleación de tierras raras como conductor principal de la rejilla de conexión a tierra horizontal y lo instaló junto con varillas de conexión a tierra roscadas de aleación de tierras raras. La vida útil diseñada del sistema de puesta a tierra fue ≥40 años, lo que proporcionó una solución a largo plazo para el desafiante sitio fotovoltaico montañoso.

Solución del proyecto

Toda la rejilla de puesta a tierra principal horizontal se construyó utilizando acero plano liso de aleación de tierras raras de 40 × 4 mm. Se aplicó localmente acero plano moleteado de aleación de tierras raras en áreas de grava de alta resistencia, mientras que se colocó material reductor de resistencia a largo plazo de grafito en secciones seleccionadas de la zanja para mejorar el suelo arenoso que contiene sal.

Las varillas de puesta a tierra planas de acero y verticales se conectaron utilizando abrazaderas de aleación de tierras raras del mismo material con conexiones atornilladas sin llama, creando una cadena de materiales consistente y reduciendo los problemas de corrosión electroquímica. No se realizaron soldaduras en las áreas de transformadores a prueba de explosión. La resistencia de puesta a tierra de toda la instalación se volvió a comprobar trimestralmente con el método de cuatro polos, mientras que los informes de pruebas espectroscópicas de materiales y niebla salina se archivaron en inglés como parte de la documentación del proyecto.

Resultados de la aplicación

El proyecto utilizó un conductor integrado de aleación de tierras raras como principal material de puesta a tierra horizontal y abordó dos preocupaciones comunes asociadas con los materiales de puesta a tierra convencionales: la corrosión prematura del acero plano galvanizado y la posible falla de estructuras compuestas de acero revestidas de cobre dañadas. Después de tres años de operación, las inspecciones de excavación segmentadas no encontraron corrosión por picaduras visible en el acero plano, mientras que la resistencia a tierra no mostró ningún aumento estacional reportado. Las paradas de inversores atribuidas a la caída de rayos disminuyeron un 85%.

En comparación con la solución de cobre puro, el costo combinado de adquisición y transporte terrestre transfronterizo de los materiales principales se redujo en un 44%. La documentación de prueba completa en inglés que cumple con las normas internacionales pasó la inspección de aceptación de la PEA tailandesa en el primer intento.

Garantía de calidad y suministro de protección contra rayos de Saint Ni

Saint Ni Lightning Protection se especializa en materiales de puesta a tierra y protección contra rayos y opera líneas de producción dedicadas con procedimientos de control de calidad estandarizados. La empresa ha establecido un sistema de gestión de calidad certificado según GB/T19001-2016/ISO9001:2015 y un sistema de gestión medioambiental certificado según GB/T24001-2016/ISO14001:2015.

Desde la preparación de materias primas y la fusión de aleaciones de tierras raras hasta el laminado en caliente, la inspección dimensional, el tratamiento de superficies y las pruebas de productos terminados, Saint Ni Lightning Protection aplica controles de calidad basados ​​en procesos para mantener un rendimiento constante del producto. Las especificaciones estándar están disponibles para adquisiciones regulares, mientras que las dimensiones, longitudes, requisitos de perforación, configuraciones de conexión y soluciones de conexión a tierra específicas del proyecto no estándar se pueden personalizar para clientes extranjeros.

Para plantas fotovoltaicas, instalaciones de distribución de energía, subestaciones, infraestructura de comunicaciones, sitios industriales y sistemas de protección contra rayos de edificios, Saint Ni Lightning Protection proporciona barras planas de aleación de tierras raras para conexión a tierra junto con componentes de conexión a tierra compatibles y soporte técnico orientado a proyectos.