接地工程.doc

1、接地工程百科名片雷霆防雷网 www.lightning- 防雷工程是建设中施工难度最大也是最重要的一个分项，由于环境的不同接地网的设计也存在较大差异。系统的接地工程主要由接地体、连接线组成接地网络，其中影响接地效果的几个因素有土壤电阻率、接地体的选择.接地材料的防腐和合理的布划接地网络。本文通过以下几个段落简单的说明接地网的设计和工程实施。目录接地材料的选择概述接地材料的种类不同地质环境下的优选接地工艺高山地区的地网制作工艺盐碱风化石等地质条件下的地网制作特殊环境下的接地体制作小结接地系统的防腐结束语雷霆防雷网接地的概念地网简介土壤电阻率和接地电阻接地系统的施工防雷接地装置的验收和维护接 地

2、材 料 的 选 择概 述不 同 的 行 业 ， 不 同 的 地 域 使 用 的 接 地 材 料 也 不 尽 相 同 ， 目 前 市 场 上 使 用 率 最 高 的 接地 材 料 还 是 金 属 材 料 ， 主 要 有 铜 板 、 角 钢 和 扁 钢 等 ； 但 是 由 于 接 地 环 境 的 不 同 和 用 户 需求 也 不 尽 相 同 。 在 有 些 环 境 和 情 况 下 是 不 适 合 使 用 金 属 接 地 材 料 的 ， 例 如 在 高 腐 蚀 土 壤中 金 属 接 地 材 料 在 很 短 的 时 间 就 被 腐 蚀 而 丧 失 接 地 的 功 能 。 不 同 的 接 地 材 料 有

3、 着 不 同 的特 点 ， 根 据 其 特 点 结 合 环 境 使 用 是 接 地 工 程 前 期 应 该 考 虑 的 问 题 。 接 地 材 料 的 种 类1、 金 属 接 地 材 料 从 80年 代 末 到 现 在 占 领 接 地 材 料 榜 首 的 仍 然 是 金 属 接 地 材料 （ 这 里 主 要 指 铜 材 和 钢 材 ） ， 由 于 其 具 备 良 好 的 导 电 性 和 经 济 性 是 接 地 工 程 中 最 重 要的 材 料 之 一 ， 但 是 由 于 金 属 材 料 存 在 腐 蚀 问 题 ， 对 接 地 电 阻 的 影 响 也 比 较 大 ， 是 安 全 生产 中 的 一

4、 个 大 的 隐 患 ， 这 个 问 题 一 直 困 扰 着 用 户 。 一 般 在 电 信 系 统 中 早 期 的 地 网 每 四 年就 重 新 改 造 一 次 ， 起 主 要 原 因 就 是 因 为 金 属 材 料 的 腐 蚀 问 题 ， 而 在 盐 碱 地 区 往 往 一 两 年 就 要 重 新 改 造 。 而近 年 生 产 资 料 价 格 猛 涨 造 成 接 地 成 本 增 加 ， 使 得 金 属 接 地 材 料 的 缺 点 逐 渐 突 显 ； 2、 非 金 属 接 地 材 料 非 金 属 接 地 材 料 是 目 前 行 业 里 新 生 的 一 种 金 属 接 地 体 的 替 换产 品

5、 ， 由 于 其 特 有 的 抗 腐 蚀 性 能 和 良 好 的 导 电 性 和 较 高 的 性 价 比 被 广 大 用 户 所 接 受 。 目前 非 金 属 接 地 产 品 主 要 是 以 石 墨 为 主 要 材 料 ， 根 据 制 作 工 艺 不 同 主 要 有 压 制 和 烧 制 两 种 ；第 一 种 是 普 通 压 制 产 品 是 石 墨 粉 与 导 电 水 泥 按 照 一 定 比 例 混 合 后 ， 经 过 压 力 压 缩 定 型 后加 少 量 水 来 达 到 整 体 固 化 ， 导 电 水 泥 起 到 增 加 整 体 强 度 的 作 用 ； 这 种 工 艺 一 般 采 用 金 属通

6、 心 的 连 接 方 式 ， 即 把 金 属 直 接 贯 穿 到 两 端 作 为 接 地 体 的 连 接 电 极 ， 同 时 也 起 到 骨 架 的作 用 ， 这 样 主 要 是 利 用 金 属 的 高 通 流 能 力 。 压 制 非 金 属 接 地 的 产 品 存 在 着 很 大 的 问 题 ，其 一 是 石 墨 体 与 金 属 电 极 的 连 接 问 题 ， 由 于 压 制 后 的 石 墨 整 体 与 金 属 材 料 之 间 的 结 合 性不 是 很 好 ， 出 现 石 墨 整 体 与 金 属 材 料 互 相 分 离 的 现 象 ， 这 对 故 障 电 流 通 过 接 地 体 扩 散 到土

7、 壤 当 中 起 着 阻 碍 作 用 ； 第 二 ， 压 制 的 产 品 整 体 强 度 性 差 ， 在 施 工 的 过 程 当 中 很 容 易 破碎 ， 在 运 输 过 程 中 更 得 小 心 谨 慎 。 所 以 在 施 工 运 输 应 特 别 注 意 ， 压 制 产 品 吸 水 性 较 好 ，但 是 由 于 是 少 量 导 电 水 泥 的 作 用 时 间 长 后 （ 放 到 地 下 后 ） 很 快 就 粉 蚀 了 ， 接 地 提 体 的 整体 性 可 想 而 知 ， 第 三 ， 压 制 石 墨 体 与 金 属 电 极 之 间 的 体 电 阻 一 般 都 不 不 低 于 3-5欧 姆 ，如

8、果 石 墨 体 与 金 属 电 极 之 间 因 为 某 种 原 因 分 离 的 话 ， 其 石 墨 体 与 金 属 电 极 之 间 电 阻 更 是不 可 想 象 ， 但 压 制 石 墨 接 地 体 的 生 产 工 艺 非 常 简 单 ， 在 者 其 材 料 成 本 比 较 低 廉 ， 但 不 能因 为 其 价 格 的 因 素 而 忽 略 了 其 性 能 和 使 用 寿 命 ， 所 以 一 般 环 境 下 不 建 议 用 压 制 的 非 金 属接 地 体 ； 第 二 种 是 烧 制 的 膨 胀 石 墨 非 金 属 接 地 体 是 采 用 纯 度 在 99%以 上 的 鳞 片 石 墨 ，经 水 洗

9、 、 酸 洗 、 烘 干 等 数 道 工 序 后 ， 经 高 温 使 其 膨 胀 自 身 体 积 50倍 以 上 的 石 墨 蠕 虫 ，这 时 石 墨 经 氧 化 插 层 、 高 温 膨 胀 ， 而 使 层 间 裂 解 形 成 具 有 发 达 孔 结 构 的 膨 胀 石 墨 蠕 虫 体 ，其 表 面 及 内 部 孔 结 构 非 常 发 达 ， 表 面 积 可 达 50 200m2/g。 它 发 达 的 网 状 孔 结 构 ，经 分 析 结 果 表 明 ， 膨 胀 石 墨 蠕 虫 体 表 面 形 成 了 丰 富 的 多 边 形 网 状 孔 结 构 ， 其 孔 径 大 小 不等 ， 主 要 分 布

10、 范 围 为 1 3m。 ， 在 经 高 压 定 型 制 成 膨 胀 石 墨 非 金 属 接 地 体 毛 坯 ， 这 时的 石 墨 体 由 于 其 发 达 的 网 状 孔 结 构 ， 经 高 压 使 每 个 蠕 虫 相 互 进 入 其 自 身 非 常 发 达 的 网 状孔 中 ， 其 相 互 已 经 为 分 子 间 的 联 接 ， 所 以 膨 胀 石 墨 非 金 属 接 地 体 不 需 要 用 粘 接 剂 来 使 用使 石 墨 粘 在 一 起 的 ， 每 个 石 墨 蠕 虫 联 接 的 表 面 积 已 是 最 大 化 ， 石 墨 经 膨 胀 后 ， 不 仅 保 留了 天 然 鳞 片 石 墨 材

11、 料 所 固 有 的 耐 高 、 低 温 ， 耐 酸 、 碱 腐 蚀 ， 导 热 ， 导 电 ， 自 润 滑 和抗 辐 射 等 诸 多 优 点 ， 而 且 其 特 殊 的 网 络 状 孔 结 构 ， 还 赋 予 它 良 好 的 压 缩 性 、 回 弹 性 、 低应 力 高 松 弛 率 、 高 吸 水 、 吸 油 性 ， 以 及 热 、 电 导 能 力 的 高 度 异 向 性 等 许 多 独 特 的 功 能 ，其 导 电 性 也 过 到 最 大 化 ， 电 阻 率 可 达 16.465*10-6.m， 产 品 长 度 直 流 电 阻 为 50 m（ 相 当 于 铜 的 导 电 性 ） ， 在 通

12、 过 不 低 于 1000度 的 高 温 ， 不 少 于 150小 时 的 焙 烧 ， 去掉 膨 胀 石 墨 体 中 最 后 剩 余 残 存 少 量 杂 质 ， 同 时 其 结 合 更 加 牢 固 ， 其 搞 压 强 度 不 低 于5.8Mpa， 大 减 低 产 品 在 运 输 和 施 工 过 程 中 的 难 度 。 它 特 有 的 内 部 网 状 孔 结 构 ， 使 它 有着 很 好 的 吸 水 和 保 湿 性 能 ， 还 有 石 墨 本 身 良 好 的 稳 定 性 、 抗 腐 蚀 性 、 导 电 性 、 抗 老 化 性 、自 身 低 电 阻 特 性 更 是 其 它 材 料 无 法 替 代

13、的 ， 由 于 其 本 身 对 环 境 敏 感 度 非 常 低 ， 几 乎 不 受外 界 因 素 的 影 响 ， 所 以 接 地 电 阻 值 能 够 在 相 当 长 的 时 间 内 保 持 不 变 的 ， 这 是 传 统 接 地 材料 无 法 比 拟 的 ， 这 对 地 网 每 年 维 护 的 好 处 是 不 言 面 喻 的 ， 石 墨 基 本 结 构 就 是 碳 ， 它 对 环境 没 有 任 何 污 染 ， 所 以 这 种 原 料 的 产 品 属 于 环 保 型 产 品 。 不 同 地 质 环 境 下 的 优 选 接 地 工 艺高 山 地 区 的 地 网 制 作 工 艺一 般 高 山 地 区

14、 都 是 地 网 制 作 的 难 点 ， 本 文 采 用 的 是 造 井 接 地 的 方 法 ； （ 主 要 针 对 岩石 层 面 ） 高 山 一 般 多 岩 石 ， 在 岩 石 上 做 地 网 并 不 是 不 可 能 的 事 情 。 在 地 表 土 层 下 采 用 钻孔 方 式 打 孔 200*2000-3000mm（ 视 环 境 而 定 ） ， 底 部 采 用 爆 破 方 式 捣 碎 地 层 岩 石 形成 缝 隙 ， 浇 注 填 充 剂 垂 直 放 入 非 金 属 接 地 体 （ 烧 结 型 ） ， 之 后 加 入 高 分 子 降 阻 剂 后 适当 加 水 ， 在 加 水 下 沉 3-4小

15、 时 后 加 入 无 水 状 态 的 高 分 子 降 阻 剂 和 适 量 填 充 剂 后 在 距 地 表土 层 800mm 处 夯 实 ， 至 此 垂 直 接 地 体 敷 设 完 毕 ， 开 始 敷 设 水 平 接 地 网 ； 水 平 地 网 采 用35平 方 以 上 铜 缆 拨 皮 后 适 当 涂 刷 导 电 胶 并 在 距 地 表 500毫 米 处 做 水 平 地 网 线 槽 ， 线 槽宽 为 200毫 米 ， 在 线 槽 上 施 放 无 水 状 态 高 分 子 降 阻 剂 和 适 量 填 充 剂 将 刷 好 导 电 胶 的 电 缆按 照 网 格 形 状 敷 设 好 后 埋 土 夯 实 ；

16、 接 地 网 的 接 地 距 离 可 以 按 照 1.5*1.5/3.0*3.0m 的 距离 敷 设 ， 每 个 十 字 型 交 叉 点 作 为 一 个 垂 直 接 地 体 的 连 接 点 ， 最 后 把 地 网 表 层 用 细 土 填 埋 。盐 碱 风 化 石 等 地 质 条 件 下 的 地 网 制 作盐 碱 地 区 的 土 壤 中 含 有 较 高 的 腐 蚀 性 物 质 ， 所 以 在 一 般 这 种 环 境 下 是 不 采 用 金 属 材料 作 为 接 地 体 的 ， 非 金 属 材 料 非 常 适 合 在 这 里 使 用 ， 这 里 介 绍 膨 胀 石 墨 体 在 盐 碱 风 化 石地

17、 质 的 埋 植 方 法 。 风 化 石 类 的 地 质 条 件 一 类 主 要 是 由 完 全 是 风 化 石 ， 另 一 类 是 由 风 化 石和 巨 大 花 岗 石 混 合 物 组 成 ， 土 榱 电 阻 率 都 在 2000欧 米 以 上 ， 在 这 样 的 条 件 下 制 作 地 网是 非 常 困 难 的 ， 工 人 施 工 难 度 陡 然 增 大 ， 有 很 多 同 行 对 此 望 而 却 步 。 在 这 里 我 给 大 家 介绍 改 善 施 工 难 度 的 方 法 ， 在 施 工 前 把 要 开 挖 浇 灌 充 足 的 水 ， 由 于 风 化 石 组 织 结 构 较 疏 松 ，水

18、 分 能 渗 透 风 化 石 内 部 当 中 ， 最 好 让 其 泡 12小 时 以 上 ， 这 时 风 化 石 强 度 只 相 当 于 沙 子被 压 实 的 状 态 ， 很 容 易 施 工 的 ， 这 时 在 挖 深 1.2米 宽 0.2米 的 沟 槽 ， 如 遇 到 巨 大 花 岗 石可 绕 过 其 安 装 ， 这 时 在 安 装 膨 胀 石 墨 接 地 体 水 平 放 置 ， 外 面 包 裹 填 充 剂 ， 接 地 体 之 间 用扁 钢 连 接 ， 节 点 防 腐 处 理 ， 只 需 十 数 块 膨 胀 石 墨 接 地 体 就 可 达 到 技 术 要 求 。 注 意 回 填 土最 好 使

19、 用 细 黑 土 ， 如 无 条 件 也 可 使 用 挖 出 来 的 风 化 石 ， 但 一 定 要 注 意 在 刚 回 填 的 时 候 不要 用 大 块 的 风 化 石 ， 尽 量 用 细 小 的 风 化 石 土 ， 一 定 要 分 层 夯 实 。 还 有 一 类 情 况 是 土 壤 表面 为 10厘 米 厚 的 黑 土 ， 而 在 黑 土 下 面 完 全 是 颗 粒 差 不 多 的 大 小 的 铁 板 砂 ， 这 是 制 作 地网 非 常 头 痛 的 事 ， 把 表 层 的 黑 土 去 掉 ， 挖 开 下 面 的 铁 板 砂 ， 每 个 接 地 极 挖 1.5米 深 的坑 ， 这 时 每

20、个 坑 由 于 铁 板 砂 的 松 散 性 很 容 易 塌 方 的 ， 如 有 挡 板 挡 住 周 围 的 铁 板 砂 最 好 ，若 无 有 挡 板 把 坑 挖 的 大 一 些 即 可 ， 这 时 在 坑 的 底 部 垂 直 于 地 面 打 一 根 长 1.5-2米 直 径30毫 米 的 镀 锌 铁 管 ， 在 松 散 的 铁 板 砂 上 施 工 是 很 容 易 的 ， 在 在 安 装 好 的 铁 管 上 垂 直 连接 膨 胀 石 墨 接 地 体 ， 在 距 地 表 0.5米 处 作 横 向 扁 铁 连 接 ， 十 字 交 叉 点 想 互 连 接 ， 节 点 防腐 处 理 ， 直 接 回 填

21、铁 板 砂 即 可 ， 接 电 阻 值 都 可 满 足 使 用 要 求 。 特 殊 环 境 下 的 接 地 体 制 作在 一 些 海 边 会 一 些 特 殊 的 接 地 需 要 ， 这 是 可 以 采 用 非 金 属 接 地 棒 制 作 活 动 的 接 地 装置 ， 由 于 非 金 属 接 地 体 具 有 较 高 的 抗 腐 蚀 性 所 以 非 常 适 合 在 海 边 使 用 ， 在 青 岛 某 海 军 的使 用 效 果 看 ， 膨 胀 形 非 金 属 石 墨 体 在 浸 入 海 水 完 全 吸 水 后 ， 比 角 钢 放 置 海 水 中 的 效 果 高7倍 。 一 只 角 钢 放 置 海 水

22、 中 20m 的 电 阻 是 7-8， 膨 胀 石 墨 的 接 地 电 阻 达 到 0.6-1.0；经 过 半 年 多 的 使 用 ， 反 馈 效 果 良 好 。 小 结因 地 制 宜 的 设 计 方 案 通 常 ,防 雷 接 地 的 接 地 电 阻 是 10 ,实 际 上 有 弱 电 设 备 的 感 应防 雷 都 要 求 4 或 1 的 接 地 电 阻 。 需 要 特 别 指 出 的 是 :土 壤 电 阻 率 是 随 季 节 变 化 的 ,规范 所 要 求 的 接 地 电 阻 只 是 接 地 电 阻 的 最 大 许 可 值 ,而 实 际 地 网 的 接 地 电 阻 应 该 是 : R = R

23、max/ 式 中 : Rmax 为 接 地 电 阻 最 大 值 ,即 前 述 的 10 、 4 或 1 ; 是 季 节因 数 ,根 据 地 区 和 工 程 性 质 取 值 ,常 用 值 为 1. 45 。 因 此 ,对 应 前 述 的 10 、 4 、 1 ,接 地 电 阻 实 际 应 是 6. 9 、 2. 75 、 0. 65 。 按 此 电 阻 施 工 的 地 网 才 是 合 乎 规 范 要 求的 ,在 土 壤 电 阻 率 最 高 时 (常 为 冬 季 ) 也 能 满 足 设 计 要 求 。 接 地 工 程 本 身 的 特 点 决 定 了 周围 环 境 对 工 程 效 果 有 决 定 性

24、 的 影 响 ,脱 离 了 工 程 所 在 地 的 具 体 情 况 设 计 接 地 工 程 是 不 可行 的 ,设 计 的 优 劣 取 决 于 对 当 地 土 壤 环 境 的 诸 多 因 素 的 综 合 考 虑 。 土 壤 电 阻 率 、 土 层 结构 、 含 水 情 况 、 季 节 因 数 、 气 候 和 可 施 工 面 积 等 因 素 都 会 影 响 接 地 网 的 形 状 、 大 小 、 工艺 材 料 的 选 择 。 接 地 系 统 的 防 腐接 地 网 的 防 腐 处 理 是 直 接 影 响 地 网 接 地 效 果 和 有 效 接 地 寿 命 的 关 键 ， 接 地 网 的 防 腐主

25、要 取 决 于 以 下 几 个 因 素 ： 1） 接 地 体 材 料 选 择 2） 地 质 条 件 因 素 3） 采 用 的 防 腐 措 施 不 同 的 接 地 材 料 有 效 的 抗 腐 蚀 能 力 也 不 同 ， 从 理 论 上 讲 ， 多 数 有 色 金 属 如 铜 、 铝 、 铅 、锌 都 具 有 较 好 的 抗 腐 蚀 能 力 ， 其 中 铜 和 铅 在 接 地 材 料 中 用 得 较 多 。 但 是 直 接 用 有 色 金 属作 接 地 体 也 有 不 足 之 处 。 其 一 价 格 昂 贵 ， 成 本 提 高 ； 其 二 钢 性 不 够 ， 施 工 困 难 。 解 决 刚性 不

26、够 的 唯 一 方 法 又 得 增 大 截 面 积 。 据 计 算 ， 接 地 体 的 直 径 增 加 30 ， 截 面 积 可 增大 70 ； 直 径 增 加 50 ， 截 面 积 可 增 加 125 ， 也 就 是 要 多 耗 70 125 的 有 色 金属 。 这 无 疑 又 使 一 次 性 投 入 成 本 成 倍 地 增 加 。 有 资 料 报 道 ， 美 国 等 地 大 都 采 用 铜 作 接 地体 ， 虽 然 使 用 寿 命 提 高 了 1 2倍 ， 但 成 本 却 增 加 了 5 6倍 。 （ 主 要 使 用 铜 包 钢 接 地 棒 ）所 以 在 一 般 环 境 下 非 金 属

27、接 地 材 料 是 最 好 的 金 属 材 料 替 代 品 。 铜 包 钢 这 种 新 型 产 品 有 很多 生 产 商 说 其 产 品 防 腐 等 性 能 优 良 ， 我 有 一 些 疑 问 。 其 一 是 防 腐 的 问 题 ， 在 铜 包 钢 施 工的 过 程 中 ， 产 品 是 垂 直 于 地 面 打 进 土 壤 中 的 ， 大 家 都 知 道 铜 是 较 软 的 ， 而 土 壤 中 的 情 况又 千 差 万 别 的 ， 铜 包 钢 进 入 土 壤 中 ， 表 面 的 铜 很 容 易 被 划 伤 的 ， 划 伤 后 的 产 品 会 露 出 内部 的 钢 铁 的 ， 二 种 不 同 的

28、金 属 在 土 壤 中 会 加 速 其 腐 蚀 的 ， 不 知 道 这 个 问 题 如 何 解 决 。 其二 是 铜 包 钢 接 地 电 阻 值 的 问 题 ， 铜 包 钢 是 一 节 一 节 相 互 连 接 的 ， 每 节 之 间 的 连 接 用 的 是连 接 器 ， 连 接 器 的 直 径 要 比 铜 包 钢 产 品 直 径 大 ， 这 时 第 一 节 打 入 地 面 后 ， 打 入 第 二 节 由于 连 接 器 的 直 径 比 铜 包 钢 产 品 直 径 大 ， 第 二 节 以 上 的 产 品 是 不 会 与 土 壤 接 触 的 ， 至 少 不会 完 全 接 触 的 ， 接 触 的 是

29、连 接 器 ， 这 对 接 地 电 阻 值 是 有 影 响 的 。 其 三 是 铜 包 钢 本 身 电 阻的 问 题 ， 国 内 铜 包 钢 的 生 产 厂 家 是 采 用 钢 杆 穿 入 铜 管 中 ， 然 后 拉 长 铜 管 ， 让 其 管 径 缩 小使 其 附 在 钢 杆 上 ， 为 了 让 钢 杆 顺 利 地 穿 入 铜 管 当 中 ， 生 产 过 程 中 会 在 钢 杆 的 外 壁 和 铜 管的 内 壁 涂 抹 大 量 的 润 滑 油 ， 拉 伸 铜 管 后 大 部 分 润 滑 油 被 挤 出 。 但 是 还 是 有 少 量 的 润 滑 油残 存 在 里 面 的 ， 而 这 点 残

30、存 会 在 钢 杆 与 铜 管 之 间 形 成 很 薄 的 油 膜 ， 这 层 油 膜 是 绝 缘 的 同时 油 也 会 分 解 成 酸 性 物 质 从 内 部 腐 蚀 钢 棒 ， 所 以 既 影 响 本 身 的 电 阻 又 影 响 故 障 电 流 顺 利地 通 过 它 散 流 到 土 壤 中 。 地 质 条 件 决 定 所 选 用 的 接 地 材 料 ： 离 子 接 地 棒 适 合 在城 市 不 具 备 施 工 空 间 的 地 方 使 用 ， 例 如 城 市 建 筑 群 等 ； 而 对 于 山 地 条 件 则 比 较 适 合 使 用非 金 属 接 地 棒 ， 由 于 在 山 野 离 子 棒

31、自 身 的 吸 水 性 并 不 能 满 足 自 身 稳 定 接 地 电 阻 的 需 要 常常 需 要 增 加 盐 类 ， 而 岩 石 环 境 又 是 失 水 环 境 ， 所 以 这 种 环 境 下 就 应 该 选 用 吸 水 性 好 的 有具 有 较 高 强 度 的 非 金 属 接 地 棒 作 为 接 地 体 ， 同 时 在 野 外 也 要 考 虑 使 用 离 子 接 地 棒 的 可 能的 丢 失 问 题 ； 在 一 般 土 壤 环 境 比 较 适 合 使 用 压 制 的 非 金 属 接 地 体 ， 和 金 属 接 地 体 ， 所 以根 据 环 境 不 同 采 用 不 同 的 材 料 作 为

32、接 地 体 也 是 延 长 有 效 接 地 寿 命 的 方 法 ； 采 用不 同 的 接 地 保 护 方 法 也 是 关 键 的 问 题 ， 对 于 金 属 材 料 的 地 网 往 往 采 用 牺 牲 阳 极 阴 极 保 护法 是 一 种 电 化 学 保 护 方 法 ， 就 是 将 被 保 护 金 属 和 一 种 可 以 提 供 阴 极 保 护 电 流 的 金 属 或 合金 (即 阳 极 )相 连 ， 使 被 保 护 体 极 化 以 降 低 腐 蚀 速 率 的 方 法 。 在 被 保 护 金 属 与 牺 牲 阳 级 所形 成 的 大 地 电 池 中 ， 被 保 护 金 属 体 为 阴 极 ，

33、牺 牲 阳 极 的 电 位 往 往 负 于 被 保 护 金 属 体 的 电位 值 ， 在 保 护 电 池 中 是 阳 极 ， 被 腐 蚀 消 耗 ， 故 称 之 为 “牺 牲 ”阳 极 ， 从 而 达 到 对 阴 极(被 保 护 金 属 体 )保 护 的 目 的 。 这 里 所 常 用 的 “牺 牲 阳 极 ”的 材 料 通 常 是 高 纯 镁 及 镁 合 金 、高 纯 锌 及 锌 合 金 、 铝 合 金 等 。 牺 牲 阳 极 阴 极 保 护 法 ， 在 我 国 常 用 于 长 距 离 的 地下 输 油 管 道 的 防 腐 技 术 中 ， 近 几 年 也 有 引 进 用 于 变 电 站 的

34、接 地 网 的 防 腐 技 术 中 。 由 于 此种 方 法 需 要 每 隔 数 年 开 挖 检 查 ， 对 “牺 牲 ”的 阳 极 要 进 行 更 换 ， 故 在 电 力 系 统 中 的 推 广存 在 着 一 定 的 局 限 性 。 结 束 语把 接 地 作 好 是 很 关 键 的 一 件 事 ， 这 也 是 复 杂 的 系 统 工 程 ， 在 不 同 的 条 件 下 选 用 适 合本 地 区 的 接 地 材 料 ， 在 的 限 的 的 资 金 情 况 下 ， 作 好 一 个 合 格 的 地 网 不 仅 要 考 虑 资 金 的 因素 更 要 考 虑 性 能 因 素 ， 比 如 使 用 金 属

35、 材 料 的 传 统 接 地 ， 在 工 程 造 价 上 可 能 不 会 太 高 的 ，但 是 它 的 使 用 寿 命 短 ， 使 用 非 金 属 接 地 体 要 比 金 属 材 料 的 传 统 接 地 高 一 些 ， 但 其 使 用 寿命 要 比 传 统 接 地 的 寿 命 高 出 好 几 倍 ， 根 据 其 寿 命 传 统 接 地 平 均 每 年 造 价 不 低 于 3-4千元 ， 而 非 金 属 接 地 体 根 据 其 寿 命 平 均 每 年 造 价 不 高 于 3-4百 元 ， 这 还 不 包 括 因 地 网 不合 格 改 造 的 的 工 程 费 用 ， 这 些 都 是 应 该 在 选

36、 择 接 地 材 料 时 加 以 考 虑 的 。 在 现 代 随 着 微 电子 技 术 的 迅 猛 发 展 ， 它 对 环 境 要 求 也 越 来 越 高 ， 有 一 个 很 小 的 流 涌 就 可 以 使 设 备 损 坏 ，人 们 对 接 地 系 统 的 重 视 程 度 也 逐 步 提 高 ， 接 地 作 的 好 与 坏 直 接 关 系 到 设 备 能 否 正 常 运 行 ，是 否 有 安 全 隐 患 的 大 问 题 . 雷 霆 防 雷 网接 地 的 概 念 美 国 国 家 电 气 法 规 NEC 第 100节 对 “接 地 ”一 词 定 义 如 下 ： 电 气 回 路 或 设 备 与大 地

37、 ， 或 与 代 替 大 地 的 导 体 之 间 的 导 电 的 连 接 ,可 以 是 有 意 的 连 接 ,也 可 以 是 无 意 的 连接 。 在 配 电 回 路 或 分 支 回 路 里 ， 所 有 的 回 路 和 设 备 都 通 过 导 电 连 接 来 互 相 连 通 ，从 而 减 少 它 们 之 间 的 电 位 差 ， 或 将 电 位 差 限 制 到 最 小 值 。 在 上 述 定 义 里 ， 术 语“地 ”是 个 关 键 。 接 地 的 主 要 目 的 就 是 保 证 电 气 安 全 。 在 电 击 防 护 和 为 接 地 故 障 电 流 提 供返 回 电 源 通 路 方 面 接 地

38、 是 很 重 要 的 。 这 两 个 问 题 都 可 将 回 路 和 地 之 间 加 以 连 接 来 解 决 。 通 常 将 一 接 地 棒 打 入 地 内 就 算 与 大 地 相 连 接 了 。 对 于 一 个 建 筑 物 的 配 电 系 统 ， 可 在 靠 近电 源 进 线 处 打 一 接 地 棒 来 接 地 。 将 回 路 导 线 与 地 连 接 (Ground)或 将 设 备 接 地(Grounding)可 起 到 如 下 作 用 ： (1) 提 供 设 备 与 近 处 金 属 物 体 间 的 低 阻 抗 连 接 ，以 减 少 人 身 电 击 危 险 ； (2) 给 接 地 故 障 电

39、 流 提 供 返 回 电 源 的 低 阻 抗 通 路 ， 使 熔 断器 或 断 路 器 得 以 动 作 ； (3) 给 雷 电 感 应 电 流 提 供 低 阻 抗 的 对 地 泄 放 通 路 ； (4) 给 静 电 电 荷 提 供 对 地 泄 放 通 路 ， 以 防 产 生 电 火 花 或 电 弧 。 地 网 简 介接 地 是 避 雷 技 术 最 重 要 的 环 节 ， 不 管 是 直 击 雷 ， 感 应 雷 或 其 它 形 式 的 雷 ， 都 将 通 过接 地 装 置 导 入 大 地 。 因 此 ， 没 有 合 理 而 良 好 的 接 地 装 置 ， 就 不 能 有 效 地 防 雷 。 从

40、避 雷 的角 度 讲 ， 把 接 闪 器 与 大 地 做 良 好 的 电 气 连 接 的 装 置 称 为 接 地 装 置 。 接 地 装 置 的 作 用 是 把雷 电 对 接 闪 器 闪 击 的 电 荷 尽 快 地 泄 放 到 大 地 ， 使 其 与 大 地 的 异 种 电 荷 中 和 。 目前 ， 国 际 国 内 防 雷 理 论 和 工 程 界 比 较 流 行 共 用 接 地 和 等 电 位 连 接 ： (1) 共 用 接地 就 是 把 同 一 建 筑 物 内 的 许 多 不 同 性 质 的 接 地 装 置 如 防 雷 地 、 电 气 安 全 接 地 、 交 流 电 源工 作 地 、 通 信

41、 及 计 算 机 直 流 地 统 统 地 连 接 在 一 起 ， 使 之 成 为 一 个 等 电 位 体 ； (2) 等 电 位 连 接 是 把 建 筑 物 内 及 附 近 的 所 有 金 属 物 ， 如 混 凝 土 内 的 钢 筋 ， 自 来 水 管 、 煤 气 管 及 其 它 金 属 管 道 、 电 力 系 统 的 零 线 等 用 电 气 连 接 的 方 法 连 接 起 来 （ 焊 接 或 者 可靠 的 电 气 连 接 ） ， 使 整 座 建 筑 物 成 为 一 个 良 好 的 等 电 位 体 。 当 雷 电 来 袭 时 ， 由 于 建 筑 物内 部 及 其 附 近 基 本 上 做 到 等

42、 电 位 ， 因 而 不 会 发 生 建 筑 物 内 部 的 设 备 被 高 电 位 反 击 和 人 被雷 击 的 事 故 。 由 于 采 用 了 等 电 位 连 接 ， 对 建 筑 物 接 地 电 阻 的 要 求 可 以 放 宽 。 这 一点 对 干 旱 、 沙 漠 等 土 壤 电 阻 率 高 的 地 区 尤 为 重 要 。 所 以 ， 在 地 网 设 计 时 应 遵 循以 下 原 则 ： (1) 尽 量 采 用 建 筑 物 地 基 的 钢 筋 和 自 然 金 属 接 地 物 统 一 连 接 地 来 作 为接 地 网 ； (2) 尽 量 以 自 然 接 地 物 为 基 础 ， 辅 以 人 工

43、 接 地 体 补 充 ， 外 形 尽 可 能 采 用闭 合 环 形 ； (3) 应 采 用 统 一 接 地 网 ， 用 一 点 接 地 的 方 式 接 地 。 土 壤 电 阻 率 和 接 地 电 阻地 网 的 效 果 取 决 于 地 网 与 大 地 之 间 的 电 阻 。 实 践 表 明 ， 土 壤 含 水 量 增 加 时 ， 电 阻 率急 剧 下 降 。 当 土 壤 含 水 量 增 加 到 20 25%时 ,土 壤 电 阻 率 将 保 持 稳 定 。 土 壤 电 阻 率 与 土壤 的 结 构 （ 如 黑 土 、 粘 土 和 沙 土 等 ） 、 土 质 的 紧 密 度 、 湿 度 、 温 度

44、等 ， 以 及 土 壤 中 含有 可 溶 性 的 电 解 质 有 关 。 影 响 土 壤 电 阻 率 的 最 重 要 因 素 是 湿 度 。 另 外 土 壤 电 阻 率 也 受 温度 的 影 响 。 计 算 防 雷 接 地 装 置 时 ， 应 取 雷 雨 季 节 中 无 雨 水 时 最 大 的 土 壤 电 阻 率 ，一 般 按 下 式 计 算 ： 0 R R0 式 中 ： 土 壤 电 阻 率 0雨 季 中 无 雨 时 所 测 的 的 土 壤 电 阻 率 考 虑 土 壤 干 燥 所 取 得 季 节 系 数 R接 地 装 置 的 接 地 电 阻 接 地 电 阻 又 称 散 流 电 阻 ， 它 与

45、接 地 体 的 形 状 、 尺 寸 、安 装 方 法 和 土 壤 电 阻 率 有 关 。 在 一 定 范 围 内 ,接 地 体 的 长 度 越 长 ,它 的 接 地 电 阻 越 小 。工 程 上 垂 直 接 地 体 多 选 用 1.5 3米 ， 并 常 采 用 下 式 作 为 接 地 电 阻 的 简 易 计 算 公 式 ：垂 直 式 ： R 0.3 单 根 水 平 式 ： R 0.03 式 中 为 土 壤 电 阻 率 接 地 系 统 的 施 工4.1 埋 设 接 地 体 的 要 求 埋 设 接 地 体 的 地 点 应 选 择 在 潮 湿 、 土 壤 电 阻 率 较 低 的地 方 ， 这 样 比

46、 较 容 易 满 足 接 地 电 阻 要 求 。 从 安 全 的 角 度 考 虑 ， 应 尽 量 放 在 人 们 走 不 到 的地 方 ， 避 免 跨 步 电 压 的 危 害 。 同 时 还 应 注 意 使 接 地 体 与 金 属 物 或 电 缆 之 间 保 持 一 定 距 离 ，以 免 发 生 击 穿 事 故 。 4.2 接 地 电 阻 的 测 试 接 地 装 置 的 电 阻 由 下 面 四 部 分 组成 ： (1) 接 地 体 与 接 闪 器 间 的 连 线 电 阻 ； (2) 接 地 体 本 身 的 电 阻 ； (3) 接 地 体 与 土 壤 的 接 触 电 阻 ； (4) 当 电 流

47、流 入 土 壤 后 ， 土 壤 的 电 阻 。 其中 第 四 项 为 主 要 部 分 。 当 电 流 从 接 地 体 流 向 土 壤 并 向 各 方 面 扩 散 时 ， 离 接 地 体 越 近 ， 则电 流 密 度 越 大 ， 电 流 梯 度 越 大 。 测 量 接 地 电 阻 的 方 法 不 一 ， 但 大 致 可 分 为 ： (1)电 流 表 电 压 表 法 ； (2)接 地 电 阻 测 量 仪 测 量 法 ； (3)电 流 表 电 力 表 法 ； (4)电 桥 法 。 测 量 时 应 当 注 意 ： (1) 被 测 接 地 体 、 电 压 辅 助 地 极 、 电 流 辅 助地 极 之 间

48、 的 距 离 应 符 合 相 关 要 求 ； (2) 所 用 的 连 接 线 的 截 面 积 一 般 不 小 于1.5mm2， 在 应 用 各 种 专 用 仪 器 时 ， 与 被 测 接 地 体 相 联 的 导 线 电 阻 不 应 大 于 接 地 体 接 地电 阻 的 3%。 各 种 引 线 应 与 地 绝 缘 ； ? (3) 仪 器 的 电 压 辅 助 地 极 引 线 与 电 流 辅 助 地 极 引线 之 间 的 距 离 不 应 少 于 1m， 以 免 自 身 发 生 干 扰 ； (4) 应 反 复 在 不 同 的 方 向 测 量3 4次 ， 取 其 平 均 值 。 防 雷 接 地 装 置

49、的 验 收 和 维 护为 了 使 建 筑 物 的 防 雷 装 置 具 有 可 靠 的 保 护 作 用 ， 不 仅 要 有 合 理 的 设 计 和 正 确 的 施 工 ， 还 要 有 明 确 和 合 理 的 验 收 和 维 护 制 度 。 因 为 防 雷 接 地 装 置 如 果 不 符 合 前 述 规 定 的 条 件 ， 它 不 仅 不 能 起 到 防 雷 保 护 作 用 ,有 时 还 会 使 建 筑 物 及 内 部 的 电 子 设 备 处 于 危 险 的 境 地 。工 程 竣 工 后 ， 应 组 织 业 主 单 位 、 设 计 单 位 、 施 工 单 位 共 同 进 行 验 收 。 验收 前 需 提 交 下 列 文 件 ： 所 有 原 设 计 施 工 图 纸 、 施 工 阶 段 的 修 改 图 纸 、 隐 蔽 工 程 的 验 收 记录 、 接 地 装 置 的 接 地 电 阻 测 量