唐模接地甘做电气安全基石

2019-08-08 00:27 点击量:


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  位于南京市栖霞区的南京经济技术开发区,是中国十强国家级开发区,是长三角区域经济的重要组成部分,世界级光电显示产业基地和国家级长江航运物流枢纽。这里集聚了光电显示、集成电路、高端装备、生物医药等当今最热门的产业,有包括韩国LG,日本夏普、富士通,德国博世、西门子,美国邦基、汉佰等世界500强在区内的外资企业和熊猫电子、紫金电子、长江电子、华东电子、江南光电、金陵药业等国有企业集团以及大型民营高科技企业入驻。

  就在这样一个风光无限的产业集群中,却有一家民营科技企业——南京唐模电气科技有限公司,低调地从事着所有“高大上”产业项目都离不开的工作——新型接地材料和接地技术的研究和应用。

  在任何一项涉及电气安全的大型工程中,防雷/接地通常都作为子项目,虽然很不起眼,但都必不可少,要求十分严格。前不久开工的南京地铁5号线九龙湖站综合接地网分项目,就是由南京唐模电气科技有限公司承建。

  唐模电气公司成立于2010年,现有固定资产5000多万元,主营业务分布于电力工程、石油炼化、化工、轨道交通、通信行业、以及光伏电站、火电厂、风电、输(配)变电等工程。

  众所周知,在接地系统和防雷领域,有一家知名国际品牌——美国艾力高。从1938年发明放热焊接技术,到二十世纪七十年代开发镀铜接地棒,艾力高在接地技术和电气设施浪涌保护系统等方面处于领先地位,也是许多中国企业追赶的标杆。

  然而,身处六朝古都的南京唐模电气科技有限公司,专注接地技术近十年,已取得不菲成效,值得我们关注。盛夏之际,我们来到热气腾腾的南京,拜访了唐模电气公司总经理蒙广军先生。我们的话题是从中美贸易摩擦开始的——

  Q 今年以来,中美贸易摩擦愈演愈烈,美方对以华为代表的中国电子信息产业的龙头企业猛烈打压,影响到集成电路、电子制造业等产业链上的广大中国企业,甚至波及到作为大产业链末端的防雷接地行业.据我们了解,一些半导体浪涌保护器件、SPD厂家也受到影响,一方面是原有的一些美国客户订单的减少,出口销售额减少,另一方中美贸易摩擦影响到美元汇率变化,汇率高低影响对换人民币金额。作为接地产品的制造商,中美贸易摩擦对唐模电气有影响吗?

  A 中美贸易战对我们的从事的业务几乎没有影响,相反的由于出口受阻、美国打压中国高科技企业,我们的接地业务居然有所回暖,最近陆续中标了一些基建工程的接地材料,还有一些实验室接地项目也在实施中。

  Q 我们从贵公司介绍中知道,唐模电气参与过许多大型工程项目的接地子项目建设,但很少见诸媒体,所以外界对唐模电气的认识很有限,比如您们承接的南京地铁5号线九龙湖站综合接地网分项目,也只有圈内熟知您们的人才了解。铁路建设项目竞争激烈、要求高,唐模电气能够承接这样的项目也是公司实力的体现吧!唐模电气的实力体现在哪些方面呢?

  A 唐模电气专注技术和应用,在公司的品牌宣传方面并不活跃,所以不为大多数业界人士所了解。

  我们的主要客户包括:国家电网各地市公司、国网南瑞等,在光伏发电领域常州天合、深圳能源、中核二三、十一科技等企业;大型建筑承包商客户有:中建、中国中铁、中国铁建、中电建、中能建、中化建、南化建、中核建等大型央企国企;科研院校的主要客户有:中科院大连化物所、中科院合肥物质研究院、中船723研究所、中国医科大学、南京大学、西南交大、南京航空航天大学等单位。

  唐模电气参与的重大项目有:青海到西藏电网大通道建设项目;化工炼化项目如中石化、扬子石化、金陵石化、神化煤化工;交通领域有京沪高铁、合福高铁;中国大科学项目中科院合肥、武汉项目、中船重工723项目、绵阳九院项目等。

  2018年已获得了“江苏省高新技术企业入库培育”资格,为申报省级、国家级高新技术企业积极准备。

  Q 我们都知道,接地是电力、通信、电磁防护等的基础工程。随着网络时代的发展,接地虽然存在,但作用和影响似乎在弱化,比如在通信基站的建设中,有些已不强调接地电阻值。您认为呢?

  A 在电气系统里面,接地是电气系统良好运行的必要条件,在电力输变电设施中,接地电阻也是依据不同地区土壤电阻率而确定,但是有接地和没有接地的防护效果是完全不一样的。在电子设备中,接地是抑制电磁噪声的防止干扰的重要手段之一。电子设备各类电路均有电路基准,对于一个理想的接地系统来说,各部分的电位基准都应应保持零电位。设备内的所有的基准电位点通过导体连接在一起,该导体就是设备内部的地线。

  “地”是指大地,陆地使用的电子设备通常以地球的电位作为基准,并以大地作为零电位。接地的目的是为了提高电子设备的电路系统工作的稳定性,电子设备若不与大地连接,它相对于大地将呈现一定的电位,该电位会在外界的干扰场的作用下变化,从而导致电路系统工作不稳定,如果将电子设备的“地”与大地相连接,使它处于真正的零电位,就能有效抑制干扰。实验室的科研仪器专用接地,首先就基准电位的作用,其次才是抑制干扰,因此,大型高端测试仪器或科研仪器,往往接地电阻都是要求越低越好。

  接地的必要性和重要性从来就没有削弱过,今后也只会增强。就拿地铁建设这种大型工程来说吧,我们唐模电气承接的南京5号线线九龙湖站的综合接地网分项目,全长200米,宽20米,共设有14处接地引出装置,设计寿命100年,接地电阻≦1Ω。为了达到设计指标,我们按规范进行设计,接地网水平主材采用50*5紫铜排,垂直接地极采用φ50*2500,壁厚5mm紫铜管做为接地体。我公司有能力将本项目按规范高标准严要求做成作为城市轨道交通行业的标杆项目,以树立唐模电气在接地细分市场领域的“高精尖”小巨人地位。

  一些需要做精细保护的设备,比如先进的实验仪器都需要极低的专用接地系统,特别是欧、美生产的精密仪器设备,针对配套的专用工作接地系统,提出了严苛的技术指标,一般要求接地电阻值≦0.5Ω或≦0.2Ω,才能保证仪器设备的测试、测量结果精准。我在从业过程中曾遇到要求独立接地电阻值≦0.1Ω的要求。一项接地系统的费用,分不同地质条件、不同的技术要求,造价从5万至50万不等。

  一般来说,实验室的仪器接地,有三个指标要满足:一是较低的接地电阻值。二是较长的接地系统寿命。通常来说接地系统寿命应当在30年以上,接地材料的选择,应该选用防腐性能优良的铜或镀覆铜做接地材料。三是纯净的、无干扰的接地。将电子设备的“地”与大地相连接,使它处于真正的零电位,就能有效抑制干扰。特别是接地电阻要求极低的接地系统,接地引线应采用抗辐射绝缘屏蔽电缆,以降低接地引线上的噪声干扰。

  唐模电气曾为中国科学院合肥物质研究院强磁场中心、中国科学院大连化物所能源基础楼、XRF、MRI、电镜中心等实验室;南大、南航、西南交大等高校卫星总装、电子、电气、电磁屏蔽等各种实验室,设计安装了大量的仪器接地系统。唐模公司在实验室接地的设计、安装工作中,遇到了很多问题,也积累了宝贵的经验,得到了客户的一致好评。

  A 我们的确非常看重实验室仪器设备的接地。一方面,高科技的研发离不开精密的仪器设备,未来5年,中国高科技企业在研发仪器设备上的购置和实研室的建设投入将会逐年上升;另一方面,这几年美国对华发起核心技术围堵战,先后针对华为、大疆无人机、海康威视等企业出台制裁措施,企图扼杀我国高科技产业。这段时间我在想,尽快提升我国高科技产业的核心技术,发展具有我国自主知识产权和产业安全的高科技产业,是我国走向强国的紧迫任务,唐模电气一定要为我国高科技产业的强大做点什么。任何一项高科技都是从实验室到市场。所以,最近我们发起了一个为期3年的“赠五免三”活动。自即日起3年内,国内的高新技术企业新(扩)建实验室,改造或建设接地系统,唐模公司在市场价基础上一律半价、完工后再赠送三年免费检测服务。我真诚地希望这点绵薄之力能够减轻企业在研发上的投入,助力中国高科技企业早日获得技术成果!

  Q 我们都知道,传统的接地材料包括降阻剂、接地模块,以及现在广泛采用的电解离子接地棒等等,唐模电气的接地产品有什么特点?

  A 唐模电气是一家专业从事电气接地系列产品研发与制造的科技型企业,我们除了常规镀铜圆钢、镀铜扁钢、热浸锡连铸铜覆钢、水平连铸铜覆扁钢、水平连铸铜覆圆铜、锌包钢接地线材的生产销售外,重点专注于铜覆钢接地材料、放热焊接等长寿命、耐腐蚀新型接地材料的研发和推广应用。我们针对新型接地材料、放热焊接和电子点火技术研发和改进,获得多项新型实用技术专利。

  Q 随着人们对新材料、新工艺的深入研究,接地技术会不会有新的突破?哪些新材料新工艺可能会用到接地当中?

  A 新型接地材料不断涌现,以铜覆钢、导电纳米碳涂覆钢或铜、不锈钢、铜等金属材料和碳基非金属材料,也出现了碳纤维镀铜复合材料,我个人认为铜覆钢类的材料依然是主流,也是市场用量最大的材料。

  Q 最近几年,市场上推出了“柔性接地体”的概念,相关产品也在编制标准。您对这种产品怎么看?

  A 任何一种能用于接地的材料,都有其性能优越的一面,但导电和防腐是一对矛盾体,导电性能好,则防腐性能差,“柔性接地”本身是经石墨为主要材料,防腐性能优异,但导电性能较差,这种材料用在强腐蚀土壤地区的防雷接地还是可以的。

  Q 美国艾力高是全球知名的接地系统和防雷品牌,是否也是唐模电气的学习标杆?

  A 是的,艾力高目前有多种技术世界领先,比如镀铜接地棒的开发和标准化方面一直处于领先地位。特别是1938年发明的放热焊接技术,现在已经作为接地连接被业界广泛采用。我们从中也学到很多东西。

  通过这些年我们的研究,我们自主开发出来的接地材料在性能上优于美国艾力高的材料,铸铜覆钢的材料其性能已超越电镀铜覆钢,也是行业公认的。

  在电气系统里面,接地是电气系统良好运行的必要条件,接地系统材料发展到今天,已经到第四代了,第一代:1990年以前的接地材料是冷轧钢(黑钢)或冷镀锌钢,其价格低廉,腐蚀速率快,使用寿命短,无法满足全寿命;第二代:1990年开始采用热镀锌铁,至今还在大量使用,腐蚀速率优于非镀锌钢,使用寿命略有增加,无法满足全寿命,价格低;第三代是电镀铜包钢,在钢表层用电镀一层0.25mm的铜层,以增加防腐效果。发明于上世纪50年代,可用于垂直接地极(欧美国家从发明至今,只用于垂直接地极);第四代:热铸铜覆钢,通过高温连铸工艺,在钢材外表铸上0.5mm至1mm厚度的电解铜,用作接地材料时,使用效果接近纯铜。可用作水平接地体,垂直接地极,引下线,等电位连接线等。解决了电镀铜覆钢材料镀层薄,施工不规范时容量划破铜层,钢芯暴露反而加速腐蚀的问题。

  热铸铜覆钢俗称水平连铸,是在高温下将液态铜铸在钢芯表面的铜覆钢工艺。生产过程中经历过1100度以上高温,生产温度超过纯铜接地材料Tm值规定的900度,不会在以后应用中由于大故障电流造成地网高温而产生的气泡及裂纹损害。经过高温退火,使得钢芯的柔软度增加,大大降低了施工难度。铜层厚度可达0.5mm和0.8mm,远超UL467及GB标准, 满足国网基建部的铜覆钢接地材料铜层厚度不小于0.8mm的要求。使用性能在接地应用上接近于纯铜产品,而价格由远低于纯铜。这也是我长期看好接地市场的原因之一。

  A 全中国每年钢接地材料市场规模约3000亿,其中铜及铜覆钢材料发展至今,国内年销售额还不到100亿,所以未来的增长空间依然很大。

  目前国内大部分接地产品生产企业规模较小,生产较为低端的接地产品,市场竞争激烈。如果国际先进企业加在对本土市场的经营力度,以及国内企业在技术、品牌及市场全面跟进,则会出现2-3家头部垄断型企业。届时,低端产品企业则生存更加艰难。

  A 正如你们所说,中国从事接地产品生产的公司不少,但能担当大型工程项目的并不多。唐模电气的愿景是成为防雷与电气安全综合服务提供商。在做好现有接地基本业务的前提下,打造一个基于物联网技术的雷电预警、防护、SPD及接地等向各服务商开放的在线检测平台以服务客户、造福人类。