接地装置的防雷(防腐)措施(避雷针接闪器）

接地装置的使用寿命基本上取决于接地金属材料的腐蚀速度。不过，金属材料在土壤中腐蚀受到影响的因素很多，如土壤孔隙度、土壤电阻率、溶解的盐类、水分、PH值以及细菌等，因此在不同的土壤环境中，金属材料的腐蚀速度也是非常不同的。为了抑制其腐蚀过程，需要根据具体的土壤环境，采取不同的防腐措施。这些措施归纳起来，大致有如下几种:  (1)镀防腐层:这是最普遍采用的种方法。根据接地要求，该防腐层应具有良好的导电性能，以让电流能顺畅地流人地中，同时它还必须具有良好的抗腐蚀性能，以防止被覆盖的金属受到腐蚀。目前最常用的是锌层和锡层，锌和锡本身不易被土壤腐蚀。经验表明，钢上镀锌层，钢上镀锡层，都可以使埋入地中的钢或铜接地体得到很好的保护。  20世纪80年代，国外研制出的GALFAM (Zn-Al-Re) 热镀合金也是-种良好的防腐材料。据盐雾试验，其耐腐寿命比锌层还大2-3倍，现已大星用于建筑、车辆、船舶和机电等领域。国内研制的稀士一锌基合金热镀材料和锌-镍合金热镀材料，也是良好的防腐材料，其耐腐寿命均比锌层的高，它们都可作为铁质接地体的理想防腐层。  现在还有科研单位正在试验新型的导电防腐涂料，它可以使防腐措施更加简便，初步试验结果是令人满意的，只要价格再降低到镀锌费用水平，即有广阔的发展前景。  (2)牺牲阳极保护:将两种不同金属一起埋入潮湿土壤中，由于两种金属的“电极电位”不同，它们之间会出现电位差而导致电解腐快。例如铜接地休与地下镀锌水管相连，则水管将受到严重腐蚀。铁质接地体与铜线相连，若钢线有部分埋到地中，则铁接地体的腐蚀速度将大大加快，因此在接地装置中最好只有一种金属材料埋在地中。  这个原理也可以用来保护接地装置，亦即将接地装置作为阴极，而将电化学性质更活波的金属材料作为阳极也埋入潮湿的土壤中，然后将它们连接起来，这样便出现从阳极表面流向阴极的直流电流。当该电流流向土壤时会分解阳极金属，面流向阳极表面时则延缓了阴极金属的腐蚀速度，从面保护了接地装置，所以称之为牺牲阳极保护。图3.29示出正在实施的牺牲阳极保护的情况。该法优点是无需外加电源，免维护，虽然阳极金属不断消融，但消耗很小(其消耗量主要与电位差和两极表面大小有关)。缺点是只适用对电流量需要不太大的地方。  对于铁质接地装置，可以采用镁合金、锌合金或铝合金等材料来作阳极。不过，铝合金的阳极性能不够稳定，而锌合金仅适用于土壤电阻率低于15 -20Ω . m的地区，因此大多数都还是采用镁合金来作阳极。  镁合金用极的商品规格有(长x上底x下底x高) 700mm x 75mm x 85m x 75m, 700mmx88mm x 101mm x88mm和70m x 10Immx 10mm x 100mm三种，重量分别为8kg、l1kg 和14kg,其化学成分、填料配方以及电化学性他如表3.31、表3.32所示。使用时，阳极与接地装置之间的距离为3m,阳极与阳极之问的距离也以3m为宜。阳极布置适宜于小集中、大分散的原则。每个阳级组共有六根阳极，组与组之间的距离为1-2km.对穿越河流的接地装置或欲保护的钢管不宜采用这种方法来保护。（3)外加电源保护:其基本原理与上述方法相似，接地装置或被保护金属物体仍作为阴极，不同的是采用石墨材料来作阳极，井利用降压变压器利整流器等来提供直流电源，通过直流电流向阴极流动来延缓阴极金属的腐蚀速度。为了使接地装置成被保护金属物体在有无干扰的情况下都对地处于阴极状态，接地装置或被保护金属物体必须保持对地为负的电位值，因此通常需要使用如图3.30所示原理的恒电位仪。  接地装置或被保护金属物体的电位大多选在(相对恒电位仪的参比电极的) -0.85~-1.25V 范围。当地下出现干扰时，接地装置或被保护金属物体的电位变化可能偏离该范围。于是，这种变化会通过(硫酸铜)参比电极反映到恒电位仪的比较器输人端，经差动放大后，比较器输出一个不平衡电流来控制移相触发器，从而使可控硅在移相脉冲作用下改变导通角，以调整阴极输出电流，让接地装置或被保护金属物体的电位恢复到原来的电位范围内，维持其阴极保护作用。这种方法适合于对电流量需要较大的地方，如石油输送管道和大型地网等的使用。