曲君國(guó)
【摘要】接地體是接地系統(tǒng)中的重要組成部分,接地體的好壞,直接影Ⅱ向到通信系統(tǒng)的接地(防雷接地、工作接地和防靜電接地)的效果。由于地下環(huán)境多樣,長(zhǎng)期會(huì)對(duì)接地體造成腐蝕,近年來(lái)因?yàn)榻拥伢w腐蝕引發(fā)的事故安全隱患時(shí)有發(fā)生,進(jìn)而對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)造成破壞,造成通信失敗。因此加強(qiáng)通信系統(tǒng)接地體的防腐蝕措施,對(duì)于系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。
【關(guān)鍵詞】通信系統(tǒng) 接地體 腐蝕 防護(hù)
通信系統(tǒng)接地體主要是為了保證通信系統(tǒng)安全,主要包括電力供應(yīng)的功能接地、電氣設(shè)備的工作接地,以及電子信息設(shè)備信號(hào)電路接地和防雷接地。這些接地體由于長(zhǎng)期埋設(shè)在底下,會(huì)受到材質(zhì)和環(huán)境對(duì)接地體的腐蝕。如果防護(hù)措施不及時(shí)、不到位,一旦遭到雷擊、對(duì)地短接、靜電流等影響時(shí),就不能及時(shí)發(fā)揮泄流作用,會(huì)直接影響到整個(gè)通信系統(tǒng)的安全,甚至造成通信設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。因此,加強(qiáng)對(duì)接地體的腐蝕防護(hù),是通信設(shè)備維護(hù)工作重要的一環(huán)。
一、接地體作用
接地體是指埋入土壤中或混凝土中,直接與大地接觸的起散流作用的金屬導(dǎo)體,主要分為自然接地體和人工接地體兩類(lèi)。通信系統(tǒng)一般多為各種金屬導(dǎo)體為材質(zhì),比如各種基座等,或者為傳輸媒介,如常用的通信線纜等。
因此必須保護(hù)系統(tǒng)不受靜電、外來(lái)電流等的影響。接地體因?yàn)榕c大地土壤密切接觸,可以充當(dāng)與大地之間電氣連接的導(dǎo)體,因此可以將通信系統(tǒng)靜電、雷擊能量泄入大地,保護(hù)系統(tǒng)安全。
二、腐蝕的原因分析
通信系統(tǒng)接地體的腐蝕是以化學(xué)腐蝕為主,其本質(zhì)是金屬失去電子被氧化的過(guò)程。而化學(xué)腐蝕中表現(xiàn)最多的是電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是金屬表面的雜志氧化物以及鈍化膜等,在其局部形成電位差造成的;或者是同一金屬的不同部位所處環(huán)境液體中鹽類(lèi)的濃度、氧氣的含量等不同,使其表面形成陽(yáng)極部分和陰極部分,造成陽(yáng)極的腐蝕。一般通信工程中,接地系統(tǒng)的接地體電化學(xué)腐蝕主要有以下三種情形:
一是微生物腐蝕。
微生物腐蝕主要是由環(huán)境中的微生物直接與金屬表面接觸引起的腐蝕,或者因?yàn)榻橘|(zhì)中微生物的繁衍和新陳代謝等影響,改變了與之接觸的金屬表面的某些理化性質(zhì)而造成的腐蝕。如土壤中的有機(jī)物、水分或者植物等。
二是電偶電池腐蝕。
由于受到環(huán)境中鹽分濃度、氧氣含量不同影響,使得同一介質(zhì)中異種金屬接觸處形成了不同的電位,這種電位的存在加快接觸處的腐蝕,就是電偶腐蝕,通常也稱為接觸腐蝕或者雙金屬腐蝕,如:接地引下線與接地極之間的連接點(diǎn)、各接地極之間的連接帶等。
三是電腐蝕。
敷設(shè)在土壤中的金屬接地極,由于某種原因流過(guò)了來(lái)自外部的電流造成的腐蝕。如:雷電、設(shè)備漏電、供電線路搭鐵等。
三、常見(jiàn)防護(hù)措施
為了預(yù)防和減輕接地體的腐蝕對(duì)通信系統(tǒng)的影響,可采取三種預(yù)防接地體腐蝕的保護(hù)措施。
3.1改良接地體的安設(shè)條件
一是對(duì)利用通信機(jī)房結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的樁、柱作為自然接地體的,可以通過(guò)改良混凝土的成分阻止自然空氣腐蝕;
二是對(duì)人工敷設(shè)在土壤中的接地體,可以通過(guò)提高土壤的堿度或者更換埋設(shè)的土壤,如沿海地區(qū)可以用良性土壤代替高鹽分土壤,以減輕土壤的酸性對(duì)接地體腐蝕,延長(zhǎng)其工作壽命。
3.2采用耐腐蝕的金屬材料
通常接地系統(tǒng)主要包括接地體本身和各輔助連接部分。一是接地體要采用耐腐蝕金屬材料。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)不同材質(zhì)金屬棒接地腐蝕試驗(yàn),以及不同種類(lèi)金屬與鋼進(jìn)行接觸的接地腐蝕試驗(yàn)表明,以鎂、鋁、鋅做成的金屬棒腐蝕最為嚴(yán)重,鋼棒、渡鋅鋼棒次之,而覆銅鋼棒、不銹鋼棒、覆不銹鋼棒腐蝕最輕。因此對(duì)于沿海地區(qū)采用不銹鋼、覆不銹鋼的材質(zhì)接地體最合適,而對(duì)于土壤干燥的地區(qū)可采用渡鋅鋼、覆銅鋼、不銹鋼和覆不銹鋼等材質(zhì)的接地體。
二是各輔助連接部分除了采用耐腐蝕金屬材質(zhì)外,還應(yīng)該改進(jìn)不同金屬之間的結(jié)合方式,以防止連接處接觸不良或者腐蝕過(guò)快。如:接地引下線與接地體的連接點(diǎn)、各接地體之間的連接,除采用傳統(tǒng)的銅質(zhì)螺栓連接外,若采用焊接方式連接,應(yīng)注意根據(jù)不同材質(zhì)采用高碳鋼焊條或者白鋼焊條,或者銅焊條等。
3.3采用導(dǎo)電防腐涂料
導(dǎo)電防腐涂料主要是通過(guò)特殊工藝,將納米碳覆蓋到鍍鋅扁鋼上,形成雙導(dǎo)電復(fù)合材料。這樣,其就綜合了鍍鋅扁鋼和納米碳的特點(diǎn),既有鋼的高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,又有納米碳的導(dǎo)電性與強(qiáng)抗腐蝕性。因此,它能抗擊大電流的沖擊,不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂與脫落現(xiàn)象,對(duì)酸性環(huán)境不敏感。尤其適合在發(fā)電站、配電室、通信臺(tái)站(基站)和網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等場(chǎng)所使用。
四、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)接地體的防腐措施,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況區(qū)分對(duì)待,脫離了通信系統(tǒng)所在地的具體情況來(lái)設(shè)計(jì)接地體防腐是不可行的,必須適時(shí)適地并采用最合適的方式。隨著技術(shù)發(fā)展,在傳統(tǒng)接地體的基礎(chǔ)上,加上各種新工藝、新技術(shù)、新材料的利用,接地體安全可靠性能將更加可靠。