Barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre

La barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre est fabriquée sous forme d'alliage homogène au lieu d'un composite stratifié ou revêtu. Les matières premières aluminium-cuivre de haute pureté sont dosées avec précision avec des modificateurs de terres rares lanthane-cérium, suivies d'une fusion intégrée, d'un moulage à haute température, d'un laminage à chaud contrôlé, d'un redressage, d'un polissage et d'une découpe CNC.

Pendant la phase de fusion, des éléments de terres rares sont uniformément incorporés dans la structure métallique pour affiner les caractéristiques des grains et réduire les voies potentielles de corrosion. Après une installation souterraine, la surface aluminium-cuivre peut naturellement former une couche de passivation dense qui aide à isoler le conducteur des sels du sol et des substances faiblement acides ou alcalines.

Avantages structurels pour les projets de mise à la terre

Structure matérielle homogène

Contrairement à l'acier plat galvanisé et à l'acier cuivré qui reposent sur différentes couches de matériaux ou interfaces, cette barre plate de mise à la terre est formée grâce à un processus d'alliage intégré. L'absence d'interface de revêtement séparée réduit les problèmes liés au pelage du revêtement, à la fissuration et à la corrosion galvanique entre des métaux enterrés différents, offrant ainsi une structure matérielle plus cohérente dans tout le conducteur.

Dissipation du courant stable

Le composant cuivre est réparti dans tout l’alliage plutôt que concentré uniquement sur une couche superficielle. Cela permet au conducteur de fournir un chemin continu pour le courant de foudre et le courant de défaut de l'équipement à travers la grille de mise à la terre. La section transversale uniforme contribue également à maintenir des performances électriques constantes le long du conducteur horizontal et réduit le risque de résistance localisée causée par des couches inégales.

Adaptation aux conditions variables du sol

La résistance à la terre peut être affectée par les changements saisonniers de l’humidité du sol, de la température et de la concentration en sel. La structure en alliage intégrée et la couche de passivation de surface naturelle sont conçues pour réduire l'influence de la corrosion modérée du sol sur les performances à long terme des conducteurs. Cela rend le matériau particulièrement adapté aux projets intérieurs où les conditions du sol varient entre les saisons sèches et pluvieuses.

Flexibilité d'installation

La configuration à barres plates est pratique pour la construction d'un réseau de mise à la terre horizontal. Il peut être coupé et percé selon les exigences du site et formé en anneaux, en rayons ou en grille. Avec une résistance à la traction supérieure à 200 MPa, le matériau peut atteindre une courbure standard de 90° à température ambiante sans se fissurer dans des conditions d'installation appropriées, aidant ainsi les entrepreneurs à adapter le parcours de mise à la terre aux fondations, aux zones d'équipement et aux terrains irréguliers.

Fiabilité de la connexion

La section transversale uniforme fournit une base stable pour les connexions mécaniques ou exothermiques. Après la découpe, la section transversale ne repose pas sur un revêtement protecteur séparé, tandis que des pinces de mise à la terre compatibles du même matériau peuvent être utilisées pour réduire les différences de matériaux tout au long de la chaîne de mise à la terre. Pour les connexions soudées, la zone de connexion doit être traitée conformément aux exigences de protection contre la corrosion spécifiées par le projet.

Applications

Énergie photovoltaïque et éolienne

La barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre peut être utilisée comme conducteur de mise à la terre horizontal pour les systèmes photovoltaïques résidentiels, commerciaux et utilitaires, ainsi que pour certaines installations éoliennes intérieures. Il convient aux grilles de mise à la terre en forme d'anneau et radiales où le faible poids du matériau, la flexibilité du champ et la résistance à la corrosion à long terme sont importants.

Distribution d'énergie et sous-stations

Pour les salles de distribution municipales, les sous-stations de petite et moyenne taille et les installations de distribution de 10 kV, le matériau peut être incorporé dans des grilles de mise à la terre horizontales et des systèmes de mise à la terre des équipements. Sa structure homogène offre un chemin conducteur continu pour les courants de foudre et de défaut tout en simplifiant la sélection des matériaux pour le réseau de mise à la terre enterré.

5G et installations de communication extérieure

Les stations de base 5G, les équipements de surveillance routière, les petites stations météorologiques et autres installations de communication extérieures nécessitent souvent des systèmes de mise à la terre compacts capables de s'adapter à différentes conditions de sol et de terrain. La conception à barre plate permet d'acheminer les conducteurs de mise à la terre autour des fondations et des zones d'équipement sans nécessiter de préfabrication compliquée.

Bâtiments et installations industrielles

Le matériau s'applique aux systèmes de protection contre la foudre et de mise à la terre pour les communautés résidentielles, les entrepôts, les usines, les bâtiments commerciaux et certaines zones d'usines chimiques. Pour les environnements intérieurs modérément corrosifs, il constitue une alternative pratique aux réseaux de mise à la terre horizontaux où une longue durée de vie et des coûts d'approvisionnement maîtrisés sont requis.

Sélection des produits et considérations liées au projet

La barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre peut être fournie en différentes dimensions, longueurs, configurations de surface et dispositions de connexion en fonction des exigences du projet. Les dimensions du conducteur de mise à la terre et les méthodes d'installation doivent être sélectionnées en fonction de la capacité de courant de défaut requise, de la résistivité du sol, de la résistance cible de mise à la terre, de la profondeur d'installation, de la configuration du réseau et des normes locales applicables. GB50057 et DL/T621 peuvent être référencés pour les exigences de conception du système de mise à la terre pertinentes, le cas échéant.

Pour les environnements côtiers hautement corrosifs, les estrans et les parcs éoliens offshore, la sélection des matériaux doit être évaluée séparément, car la corrosion par les ions chlorure peut être nettement plus grave que la corrosion typique des sols intérieurs. Saint Ni Lightning Protection peut recommander des matériaux de mise à la terre alternatifs en fonction de l'environnement du projet plutôt que d'appliquer le même matériau sur chaque site.

FAQ

La barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre peut-elle être utilisée dans les vasières côtières ?

Il n’est pas recommandé pour les vasières côtières très salines ou les parcs éoliens offshore. Ce produit ne contient pas de molybdène et n'est donc pas conçu pour les environnements sévères de corrosion par les ions chlorure. Pour les projets côtiers à haute teneur en sel et les parcs éoliens offshore, les systèmes de mise à la terre en acier inoxydable 316 sont généralement plus appropriés.

La barre plate a-t-elle tendance à se fissurer lors du pliage ?

La résistance à la traction est supérieure à 200 MPa et le matériau peut résister à une courbure standard de 90° à température ambiante sans se fissurer dans des conditions d'installation appropriées. Le rayon de courbure réel doit toujours être sélectionné en fonction des spécifications du produit et de la méthode d'installation sur site.

Peut-il être utilisé pour les systèmes de mise à la terre photovoltaïques ?

Oui. Il peut servir de conducteur de mise à la terre horizontal pour les projets photovoltaïques résidentiels, commerciaux et industriels. Il peut être disposé en réseaux de mise à la terre en forme d'anneau, radiaux ou de type grille et combiné avec des tiges de mise à la terre et des accessoires de connexion compatibles.

Le matériau nécessite-t-il un revêtement anticorrosion supplémentaire ?

La structure en alliage intégrée est conçue sans dépendre de la galvanoplastie ou de la galvanisation à chaud comme couche de protection externe. Cependant, les points de connexion, les sections exposées et les zones de soudure doivent être traités conformément aux exigences de protection contre la corrosion du projet.

Y a-t-il une garantie ?

Saint Ni Lightning Protection offre une couverture de garantie conformément au contrat de fourniture applicable. Les dommages causés par une coupe violente, un soudage inapproprié, un fort impact externe ou d'autres dommages d'installation d'origine humaine sont exclus de la couverture de garantie normale.

Cas de projet réel

Centrale solaire montagneuse de 320 MW sur le plateau de Khon Kaen, Thaïlande

Le projet photovoltaïque de 320 MW, connecté au réseau, est situé sur un terrain montagneux avec un sol graveleux à haute résistance et des traces de sel et d'alcali pendant la saison des pluies. Le projet respecte les exigences de mise à la terre CEI 62305 et PEA, avec un objectif complet de résistance de mise à la terre de ≤4 Ω pour l'ensemble de l'installation.

Contexte du projet

Après plusieurs tests de comparaison de brouillard salin et de couche de sol, l'entrepreneur général a sélectionné un acier plat lisse en alliage de terres rares comme conducteur principal de la grille de mise à la terre horizontale et l'a installé avec des tiges de mise à la terre filetées en alliage de terres rares. La durée de vie prévue du système de mise à la terre était ≥40 ans, offrant une solution à long terme pour les sites photovoltaïques montagneux difficiles.

Solution de projet

L'ensemble de la grille de mise à la terre principale horizontale a été construite en acier plat lisse en alliage de terres rares de 40 × 4 mm. De l'acier plat moleté en alliage de terres rares a été appliqué localement dans les zones de gravier à haute résistance, tandis que du graphite réduisant la résistance à long terme a été placé sur des sections de tranchées sélectionnées pour améliorer le sol sableux contenant du sel.

L'acier plat et les tiges de mise à la terre verticales ont été reliés à l'aide de pinces en alliage de terres rares du même matériau avec des connexions boulonnées sans flamme, créant ainsi une chaîne de matériaux cohérente et réduisant les problèmes de corrosion électrochimique. Aucune soudure n’a été réalisée dans les zones antidéflagrantes des transformateurs. La résistance à la terre de l'ensemble de l'usine a été testée à nouveau tous les trimestres à l'aide de la méthode à quatre pôles, tandis que les rapports d'essais en brouillard salin et en spectroscopie de matériaux en anglais ont été archivés dans le cadre de la documentation du projet.

Résultats de la candidature

Le projet a utilisé un conducteur intégré en alliage de terres rares comme principal matériau de mise à la terre horizontale et a répondu à deux problèmes courants associés aux matériaux de mise à la terre conventionnels : la corrosion prématurée de l'acier plat galvanisé et la défaillance potentielle des structures composites en acier recouvertes de cuivre endommagées. Après trois années d'exploitation, des inspections d'excavation segmentées n'ont révélé aucune corrosion par piqûre visible sur l'acier plat, tandis que la résistance à la terre n'a montré aucune augmentation saisonnière signalée. Les arrêts d'onduleurs attribués à la foudre ont diminué de 85 %.

Par rapport à la solution en cuivre pur, le coût combiné d'approvisionnement et de transport terrestre transfrontalier des principaux matériaux a été réduit de 44 %. La documentation complète des tests en anglais, conforme aux normes internationales, a passé avec succès l'inspection d'acceptation thaïlandaise PEA dès la première tentative.

Assurance qualité et approvisionnement de la protection contre la foudre de Saint Ni

Saint Ni Lightning Protection est spécialisé dans les matériaux de mise à la terre et de protection contre la foudre et exploite des lignes de production dédiées avec des procédures de contrôle qualité standardisées. L'entreprise a mis en place un système de gestion de la qualité certifié GB/T19001-2016 / ISO9001:2015 et un système de gestion environnementale certifié GB/T24001-2016 / ISO14001:2015.

De la préparation des matières premières et de la fusion des alliages de terres rares au laminage à chaud, en passant par l'inspection dimensionnelle, le traitement de surface et les tests de produits finis, Saint Ni Lightning Protection applique des contrôles de qualité basés sur les processus pour maintenir des performances constantes des produits. Les spécifications standard sont disponibles pour un achat régulier, tandis que les dimensions, longueurs, exigences de perçage, configurations de connexion et solutions de mise à la terre non standard peuvent être personnalisées pour les clients étrangers.

Pour les centrales photovoltaïques, les installations de distribution d'énergie, les sous-stations, les infrastructures de communication, les sites industriels et les systèmes de protection contre la foudre des bâtiments, Saint Ni Lightning Protection fournit une barre plate en alliage de terres rares pour la mise à la terre ainsi que des composants de mise à la terre compatibles et une assistance technique orientée projet.