计算机及电子设备接地培训教材(ppt 49页).ppt

第四章计算机及电子设备接地 1概述接地是提高电子电气设备电磁兼容有效性的重要手段之一 正确的接地既能抑制外部电磁干扰的影响 又能防止电子电气设备向外部发射电磁波 而错误的接地常常会引入非常严重的干扰 甚至会使电子电气设备无法正常工作 尤其是成套控制设备和自动化控制系统 因为有多种控制装置分散布置在许多地方 所以它们各自的接地往往会形成十分复杂的接地网络 不仅需要在系统设计时周密考虑 而且在安装调试时也要仔细检查和做适当的调整 关于计算机接地的问题更加被受到注意 其原因是 大大小小各式各样的局域网 LAN 被建设起来 LAN是由多个电脑相互被结成数据回线的结果 所谓电脑网络的接地就成为新的问题 电磁环境的恶化加速 噪音污染 问题已非常突出 天空中 线路上存在高频噪音 为了保护电脑不受这些噪音的影响 迫切期待接地 现在的微处理器的动作电压降低为5 12V 使用的时钟控制频率在个人电脑 PC机 取几个GHz 为了提高处理速度 动作电压会更加降低 时钟控制频率有变得更高的趋向 所以电脑受噪音的影响成为敏锐的问题 电脑接地与EMC 电磁环境问题 和EMI 电磁干扰 有密切的关系 因此问题是非常复杂的 有关计算机设备接地有如下几种 电源的系统接地机器接地 箱 地线 通常三种接地 信号基准用接地线路过滤器用接地SPD的接地屏蔽的接地防静电接地 关于信号基准用接地 信号基准用接地是为供给电脑各设备信号的作基准电位 所谓零电位 的接地 那个电位一浮动 各设备基准电位就产生差异 电脑系统的动作就一步步改变 因而 基准用接地必须最最慎重 1 独立接地信号基准用接地原则上不和其它种类的接地共用 说到理由那是为了不受到其它接地电位变动的影响 但是 如作独立接地 接地施工数增加 而且因必须得到独立的十分低的接地电阻 价格就高 2 与建筑结构体以最短距离连接作为信号基准用接地最最重要的是电位的安全性 理想的要做到不管什么时候怎么样时 至数十兆以上频率带域 接地系统到处电位仍是一定的 因此 在钢骨造 钢筋水泥造的建筑物 考虑到结构体接地的标准 把信号基准用接地取离最短距离的结构体 那时 要充分考虑相互连络的接地线不从空中的电磁波收到噪音 所以要取最短距离 3 从一点接地转向金属网地板信号间连接的有多个电脑机组的场合 把供给各机组信号基服用接地线集中到一点后往下接地的一点接地是历来被推荐的 图3 11 最近在计算机室地面敷设金属网 由金属网向各机组供给基准电位的方式 图3 12 登场了 费用有所增加 但这是合理的 另外 把金属与建筑结构体也连接起来是有效果的 关于接地的有关要求 美国标准IEEEStd1100 1992中指出 不建议采用任何一种所谓分开的 独立的 绝缘的 专用的 干净的 静止的 信号的 计算机的 电子的或其它这类不正确的大地接地体作为设备接地导体的一个连接点 这些不正确的接地不符合法规对有效接地的要求 电子计算机房防雷设计规范 GB50174 93 第6 4 3条明确提出 交流工作接地 安全保护接地 直流工作接地 防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置 其接地电阻按其中最小值确定 雷击磁脉冲的防护 IEC61024 1 2 指出 从防雷的观点来看 建筑物采用单一的共用接地装置较好 它适合于所有接地之用 如 防雷 低压电力系统 电信系统 IEC61312 1 也指出 如果在互相邻近的建筑物之间有电力线和通讯电缆通过 应将其接地系统互相连接 并且这样有利于采用多条并行路径以减少电缆中的电流 一个网状接地系统可满足这种要求 等电位连接 电气安全的等电位连接网络和信息系统从直流至高频的功能等电位连接网络有区分 但这两个网络又要互相连接在一起 上图是信息系统功能等电位连接的基本方法 电气安全的等电位连接网络 主要是通过与配电线路敷设在一起的保护地线 PE 构成 保护地线又必须根据配电系统的大小在多处 如每层楼或有配电箱处 与共用接地系统以及信息系统的功能等电位连接网络做等电位连接 右图是信息系统功能等电位连接方法的组合 当采用Ss或Ms等电位连接网络时 信息系统的所有金属组件 除等电位连接点ERP 即接地基准点 外 应与共用接地系统各组件有大于10kV 1 2 50 s的绝缘 比如铺以橡胶垫 通常 Ss或Ms等电位连接网络可用于相对较小 限定于局部的系统 低频率和杂散分布电容起次要影响的系统可采用这两种方法 即当模拟电路的频率不大于300kHz时可采用这两种方法 当数字电路的频率达MHz级时应采用Mm型等电位连接网络 接地原则 低频电路的接地原则低频电路的接地 应坚持一点接地的原则 单点接地是为许多接在一起的电路提供共同参考点的方法 并联单点接地最为简单而实用 它没有公共阻抗耦合和低频地环路的问题 每一个电路模块都接到一个单点地上 每一个子单元在同一点与参考点相连 地线上其它部分的电流不会耦合进电路 这种接地方式在1MHz以下的工作频率下能工作得很好 但是 虽着频率的升高 接地阻抗随之增大 电路上会产生较大的共模电压 所以 单点接地不适合于高频电路 高频电路的接地原则 对于工作频率较高的电路和数字电路 由于各元器件的引线和电路的布局本身的电感都将增加接地线的阻抗 因而在低频电路中广泛采用的一点接地的方法 若用在高频电路容易增加接地线的阻抗 而且地线间的杂散电感和分布电容也会造成电路间的相互耦合 从而使电路工作不稳定 为了降低接地线阻抗及其减少地线间的杂散电感和分布电容造成电路间的相互耦合 高频电路采用就近接地 即 多点接地 的原则 把各电路的系统地线就近接至低阻抗地线上 一般来说 当电路的工作频率高于10MHZ时 应采用多点接地的方式 由于高频电路的接地关键是尽量减少接地线的杂散电感和分布电容 所以在接地的实施方法上与低频电路有很大的区别 3 地面内焊接钢筋网 利用其作为高频信号基准网 除固有的绑扎点外 宜在约500 600mm网格交叉点上加以焊接 地面内钢筋网应与其周围的柱 墙 圈梁内钢筋连通 4 高频等电位跨接线 其长度宜短于500mm 由于高频集肤效应 应采用薄而宽的金属带 铜或钢材都可以 但与其它钢质物连接时采用钢带的优点是不会产生直流电池的腐蚀效应 两端的连接应有良好的电气接触 最好是焊接 若采用机械连接 每端应用两根螺杆或螺丝固定 5 每台外壳应有两根不同长度的等电位跨接线 长度各为不同于干扰波 人们感兴趣的 波长1 4的倍数 并设在外壳的对角处 利用钢筋混凝土地面内焊接钢筋网做信号基准网 1 装有电子负荷设备的金属外壳 2 混凝土地面的上部 3 地面内焊接钢筋网 4 高频等电位跨接线 5 等电位跨接线 活动地板下用薄铜带构成的高频信号基础网络 1 薄铜带 1 可用0 25mm 100mm 2 薄铜带与薄铜带间焊接连接 3 薄铜带与立柱之间的焊接连接 5 设备的低阻抗等电位连接带 7 电源配电中心 4 薄铜带与等电位连接带间的焊接连接 8 电源配电中心的接地线 利用机房地板下的等电位连接带 将外露可导电部分以M型进行等电位联结 以达到消除建筑物和建筑物内所有设备之间危险的电位差并减小内部磁场强度 由于基站地板下的等电位连接带与建筑物主钢筋多重连接从而建立了一个三维的 法拉第金属笼的连接网络 在此网络中通过提供多条并联通路 因其具有不同的谐振频率 由大量的具有频率相关性阻抗的各条通路组合起来 就可以获得一个在所考虑频谱范围内具有低阻抗的系统 发电厂 变电站计算机接地 计算机接地网设置在主接地网内部正常情况下 主网与专用地网相互独立发生雷击或故障接地时 两地网间电位差仅为网孔电位差 进一步改进措施 在地网间安装SPD以实现故障瞬时均压 中华人民共和国国家标准电子计算机机房设计规范GB50174 93中有关接地要求的介绍 第四节接地第6 4 1条电子计算机机房接地装置的设置应满足人身的安全及电子计算机正常运行和系统设备的安全要求 第6 4 2条电子计算机机房应采用下列四种接地方式 一 交流工作接地 接地电阻不应大于4 二 安全工作接地 接地电阻不应大于4 三 直流工作接地 接地电阻应按计算机系统具体要求确定 四 防雷接地 应按现行国家标准 建筑防雷设计规范 执行 第6 4 3条交流工作接地 安全保护接地 直流工作接地 防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置 其接地电阻按其中最小值确定 若防雷接地单独设置接地装置时 其余三种接地宜共用一组接地装置 其接地电阻不应大于其中最小值 并应按现行国标准 建筑防雷设计规范 要求采取防止反击措施 第6 4 4条对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统 其接地电阻值及与其它接地装置的接地体之间的距离 应按计算机系统及有关规定的要求确定 第6 4 5条电子计算机系统的接地应采取单点接地并宜采取等电位措施 第6 4 6条当多个电子计算机系统共用一组接地装置时 宜将各电子计算机系统分别采用接地线与接地体连接 第五章降低接地电阻的措施 在实际的接地工程中 有些地方由于土壤电阻率非常高 要使接地装置的工频接地电阻降到规定值以下非常困难 在这种情况下 就要根据现场实际情况想办法降低接地装置的工频接地电阻 5 1几种简单的降低接地电阻的方法 1 充分利用自然接地体降阻在接地工程中 充分利用混凝土结构物中的钢筋骨架 金属结构物以及上下水金属管道等自然接地体 是减小接地电阻 节约钢材以及达到均衡电位接地的有效措施 例如发电厂 变电所可资利用的自然接地体有 1 水电站主厂房水下的钢筋混凝土 2 水电站地下压力钢管或钢筋混凝土管 3 各类钢筋混凝土基础或钢板衬砌的竖井 4 钢筋混凝土或用钢板衬砌的地下式厂房 5 架空输电线路的 地线一杆塔 接地系统 6 埋于地下的金属自来水管和有金属外皮的电缆 7 发电厂 变电所主控楼 或高压配电室的钢筋混凝土地基 2 加大接地体尺寸3 增加接地体埋设深度 4 外引接地装置当距发电厂 变电所2km以内有较低电阻率的土壤时 可敷设引外接地极可以在低电阻率的地方铺设专门用于降阻的接地装置 然后用2 3根水平接地体与发电厂 变电所的人工地网可靠的连接起来 可以起到有效的降低工频接地电阻的作用 5 换土法 即使用电阻率 较低的土壤来置换掉电阻率较高的土壤或工业废渣填充法 即利用附近工厂的废渣 做到综合利用 6 可以建立水下地网一般的变电所附近往往有池塘 水库 河流 小溪等 这时可以充分利用这些水资源来建立水下 水底和岸边地网 5 2采用深井式接地 当地下较深处有土壤电阻率较低的地质结构时 可用井式或深钻式接地极 把平面地网做成立体地网 利用下层低电阻率的地层来降阻根据地层结构分为如下三种情况 1 当土壤为均匀土壤 上下层的土壤电阻率P值变化不大 但地面由于受面积的限制或地形的限制无法外延 只有向下发展时 可采用深井压力灌降阻剂的方法建成立体地网 其施工图如图6 1所示 这时流过大地的电流 向垂直和水平方向扩散 在均匀电阻率的土壤中呈半球形等位面扩散 充分利用电流垂直方向的扩散分量 可将较大的电流引入地的深层 2 当土壤为不均匀土壤 土壤在垂直于地面的方向上分层 但下层土壤的电阻率 2远远小于上层土壤的电阻率 1时 一般为地下有各类金属矿藏 石墨 煤等的土壤或地下水 把竖井打到下层土壤内 充分利用下层较低电阻率的地质层来降阻单根垂直接地极的电阻为 垂直接地极的布置位置 垂直接地极应布置在地网周边的顶角 或在地网外的引外接地网上 深井的距离应为井深的2倍 这样可以达到减少屏蔽 加大降阻效果的作用 深井垂直极的顶端应该用水平接地体连接起来 形成一个立体地网参见课本图 表5 1 1 深埋接地极埋设地点的选择 应注意以下几点 I 首先测量土壤电阻率 测量不同深度的土壤电阻率 找出地层深处电阻率最小的地层 选定若干个深埋接地点 并进行比较 这些深埋地点除地层深处电阻率是较小者外 还应是地电阻率随深度增加而减小较快者 即高电阻率的地面覆盖层的厚度不大 或地下水位较高的地方 2 在岩石地区选择深埋接地点时 应在地质和物探人员的协助下 仔细勘测和分析地下水的位置和深度 3 在发电厂 变电所附近的地区 如发现有金属矿体 可将深埋接地体插入矿体上 利用矿体来延长和扩大接地的范围 4 在多年冻土地区 深埋接地体可选择在融区处 5 当地面的电阻率较高 一舶浅埋的水平接地网主要是起均压的作用 因此接地体可以放在均压网内 也可放在均压网外 为厂减少屏蔽 最好放在接地网外地网的四周 2 深埋接地体的施工方法 1 在一般沙质粘土地层 可用人工打轧水井或机械打井的方法打井 井深可一直打到低电阻率的地层或地下水层以下 如20 50m 接地极可用角钢 也可用钢管 一节节的焊接起来插人深井中 然后把高效膨润土降阻剂加水搅成浆状用压力机压入深并 把多口井上面用水平接地体连接起来形成一个立体地网 能够起到有效的降阻作用 2 深井爆破制裂一压力灌降阻剂法 一般是用在山岩地区的均匀土壤 或上 下分层下部土壤电阻率较低的土壤地质 可用钻井机钻直径 100 200mm 深40 100m深的竖井 在井中插入垂直接地极 然后沿井的深度每隔5 8m安放一定的炸药进行爆破 将岩石爆松 爆裂 接着用压力机将调成浆糊状的降阻剂压入深井中及爆破制裂产生的缝隙中 以达到通过降阻剂将地下大范围的土壤内部沟通及加强接地极与土壤或岩石的接触 从而较大幅度降低接地电阻的目的 5 3填充降阻剂改善土壤电阻率 在接地装置的布置设计和施工中 常常会遇到下列几种情况并为之困扰 1 在建筑设施有效面积既定的情况下 按实际的自然土壤电阻率计算设计的接地装置接地电阻难以达到要求值时 就需扩大接地装置十倍乃至上百倍的面积才能满足要求 重新征用或购置土地将影响工程进度和经济性 为投资和建设工期所不允 2 某些建筑设施由其本身性质决定必须设置在特定地域 如水利水电枢纽 输电线路杯塔 电视差转 发射塔 微波通讯中继站 易燃易爆产品的工厂 化工厂 炼油厂 仓库等 一般设置在山区 滩地 峡谷等远离市区的高土壤电阻率地区 周围不易找到可以扩展利用的低土壤电阻率的平地 3 在寸土寸金的市区 开发区内的工业特殊设施 如邮电通讯 计算机中心或无线电 电子设备工厂 城区变电站等 可利用的流散面积极为有限而接地电阻的要求又相当苛刻 这些情况就非一般常规技术措施 设计所能达到的 接地装置采用接地降阻剂则是有效的措施 降阻剂的历史 四五十年代 不断有人以木炭或焦炭粉 冶炼炉渣 金属切削细末 食盐 硫胺等高导电率的物体 稍加混合捣碎即回填到接地极四周以降低土壤电阻率 这是第一代降阻剂 1960年美国开始用丙烯酰胺 硅酸盐 石墨和水溶性交链剂 这种降阻剂具有较强的吸附力 可塑性和较为显著的降阻效果 然而经不住自然雨水或地下水的冲刷侵蚀 其降阻效果就难以持久 三五年后自然丧失殆尽 为此 日本的一些研究所和化工企业将一些电解质 如NaCl NH4Cl Na2SO4等配以常温硬化树脂 诸如尿醛树脂 聚酯 聚胺脂树脂构成混合液 再添加固化剂充填于接地极四周 固化后就成为含水的硬化树脂 在电场力作用下又能形成导电性能良好的电解质 固化的壳体就能经受自然雨水的侵蚀 7O年代初期我国在电力部和石化部主持下组成攻关小组 一时形成降阻剂的研究热潮 70年代中期高分子化合物构成的有机化学降阻剂及由水玻璃 石墨 水泥或磷石膏等无机化合物组成的降阻剂涌现 国外在1980年美国WarrenR Jone首先在IEEE的Vol PAS 99上发表了应用膨润土 Bentonite 保证垂直接地极安装质量的报道 取得降阻效果达36 的成绩 继而在1982年的CIGRE 国际大电网会议 上南斯拉夫的M Veledar提出了利用膨润土改进接地性能的论文 这就标示了国际上对降阻剂的研究又倾向于无机化合物的潮流 显然不论有机还是无机化合物中都能找到高导电性能的物体或电解质 但前者往往要求较严的配比 加温稀释或有一定的刺激性 环境污染 价格偏高而不易受到青睐 安徽电力中心试验所在1981年后亦开始以膨润土为主要载体的降阻剂研制 于1986年由水电部主持在屯溪市通过了鉴定并列人 七 五 部属攻关项目 在此期间还有四川民生化工厂研制的以碳粉为基底的MS型降阻剂 此后在改革开放中 一批乡镇企业的降阻剂生产厂问世 大多数属无机类 只有大连的东方化工厂和北京东辰研究所的LRCP以及吉林生产的降阻剂属有机化合物 随着众多降阻剂的涌现 由武高所归口的高压专业网过电压专家工作组编制了降阻剂暂行技术标准检验条例 明确检验指标和方法 并组织了二次产品性能质检评比 使产品生产规范化 目前主要降阻剂的分类和主要参数见表1 5 3 1降阻剂的降阻机理 一 增大接地体的有效截面1 半球形接地体接地体周围施加降阻剂后扩大了接地体的等效体积 对于一个半径为r的半球接地体而言 其接地电阻的50 集中在自接地体的面至距球心2r的半球面内 如果将r至2r的土壤电阻率降低 就可以使接地电阻大大减小 图例是一个半球形接地体 原土壤电阻率为 2 将r至r1范围内的电阻率为 2的土壤用低电阻率的材料 1置换 则半球接地体的接地电阻为 2 垂直接地体 对于改善地电阻率的垂直接地体 图 采用近似方法 并假定电阻率沿电流线方向变化 但沿位线方向为一常数 人工接地坑 1和 2分界面近似用一个椭圆旋转面所代替 故接地电阻为 对于直径为0 02m 长2m的垂直接地体 当置换直径等于2m时 接地电阻减小阳83 3 3 水平接地体 对于埋深为h的水平接地体 见图 的接地电阻为 二 消除接触电阻 接地体的接地电阻主要可以分为两部分 接地体周围的大地所呈现的电阻接地体与周围土壤的接触电阻接触电阻是接地体与周围土壤由于接触不良而产生的它的大小与接地极周围的土壤有关 一般土质越密实 越细 接触电阻越小 土壤越松散 接触电阻越大 这就是为什么要求接地体的回填土要用细土回填 而不能用沙石和建筑垃圾回填的原因 另外 接触电阻的大小还与接地极的表面状况有关 接地极表面越光滑 接触电阻越小 接地极表面越粗糙 接触电阻越大 特别是在风化石土壤里 由于接地体表面生锈后 铁锈是一种半导体 影响接地体与周围土壤的电接触 使接触电阻越来越大 并不是每种降阻剂都具有这种功能 只有某些固体降阻剂 物理降阻剂和膨润土降阳剂才有这方面的功能 尤其是膨润土降阻剂由于吸水后体积膨胀 一方面与接地体紧密接触 另一方面与周围十壤可靠接触 基本上消除了接触电阻 同时内于其自身的防腐功能 接地体不会由于腐蚀产生接触电阻 而化学降阻剂或流质降阻剂则很少具有或不具有这方面的功能 某些化学降阻剂还会由于腐蚀作用使接地极生锈而使接触电阻变大 三 降阻剂的渗透改善周围土壤电阻率 降阻剂的一个主要降阻机理就是随着降阻剂的渗透 改善接地体周围的土壤电阻率 我们知道大地导电基本上是属于离子导电 土壤电阻率的大小 属土壤中含金属离子的浓度有关 还与土壤中的水分有关 土壤中各导电的金属离子浓度越高 所含水量越多 导电性能就越好 土壤电阻率P就越小 各种降阻剂都是要增加土壤中的导电离子浓度 并随着降阻剂在土壤中的扩散 渗透 土壤的电阻率也就随着得到改善 在这一点上化学降阻剂某些流体降阻剂显示了较强的优势 由于它们的扩散 渗透性好 施加后接地体周围的土壤电阻率很快得到改善 是快速降低接地电阻的有效措施 而固体降阻剂 如水泥 导电水泥 降阻剂则不具备或很少具备这方面的功能 膨润土降阻剂由于其肢质价高粘性大 不易随水土流失和扩散 其渗透和扩散非常慢 这也就是膨润土降阻剂不能快速降阻的一项缺点 一般要经过3 6个月的渗透扩散期才能达到理想的降阻效果 四 降阻剂的吸水性和保水性改善并保持土壤导电性能 我们知道 土壤的导电性能除了与土壤所含金属导电离子的浓度有关外 还与土壤的含水率有关 这是因为绝大多数无机盐类只能在水中才能离解为导电的金属离子 因而土壤电阻率会随土壤含水量而变 如要改善土壤的导电性能 可以增加并保持土壤的含水量 某些降阻剂具有较强的吸水性和保水性 5 3 2接地降阻剂应有的性能 降阻剂是应用于接地工程中的一种辅助材料和技术手段 其基本性能必须符合接地工程技术特性的要求 主要有 1 良好的导电性能其电阻率应远小于自然土壤电阻率 只有在相差l 2个数量级时应用 才具有实用价值 取得名符其实的降阻效果 由于一般 0 1O2 1O5 m 故要求 5 m 2 长效的降阻功能接地工程是一地下隐蔽工程 且自然土壤的含水量会受环境 季节性气候的影响而时有变化 因而要求降阻剂的功能应长期有效 使用寿命应大于3O年 一经投放使用应无失效或其它不良反应 3 对金属的耐蚀缓蚀性降阻剂是金属引流体与自然土壤之间的中间媒介物 除了计及地下环境条件的影响外 还需虑及接地装置在流散作用形成的电化学作用下 降阻剂不仅本身应无腐蚀性 而且对金属能起到缓蚀功能 才能保证接地装置的使用寿命 为此要求降阻剂的pH值 7 5 呈碱性或弱碱性 既要能隔绝自然土壤中有害成分的侵蚀 又能在金属表面形成钝化护膜 4 能耐受大电流的冲击接地装置的流散电流在正常运行时通过的只是三相不平衡电流 通常只是毫安到安培级的电流 然而真正发挥装置功能时通过的则是雷击电流和接地短路电流 前者可高达千安到上百千安 后者亦在数百到上千安 因此要求降阻剂在大电流的冲击下不致炽热 自燃或形成挥发物 具有反复通流耐受冲击的性能 5 具有一定的负阻特性 由于自然土壤中存在一定空气隙 因而接地装置在自然土壤中的接地电阻 呈现有电容性 确切地说应称为接地阻抗 而且工频下的接地电阻要比冲击波下的冲击阻抗大 这样就使接地装置在大电流冲击下的暂态地电位比按线性比例 欧姆定理 推算的地电位低 使得被保护物能更趋于安全 对于使用降阻剂的接地装置应同样具有这一特性 甚至更优越些 这就要求降阻剂的电性能具有非线性 以数理方程表征时则为 1 式中 冲击波下降阻剂的电阻率 m 0 降阻剂的阻性常数 m 电流密度 A mm 非线性指数 要求 0 当指数 是一负值时意味着电阻率随电流密度的增加会自动地下降 使接地装置在注入电流急增时 暂态地电位则升高不多 6 降阻剂本身应无毒 对环境无污染 显然降阻剂的应用离不开人和大地自然土壤 施工时必然要与施工人员接触 应尽可能要求其无毒 无臭味 无挥发物 敷设后与自然土壤接触相融一体 在自然环境条件变异时也不致污染周围的环境条件 因此要求其成份中不含任何有毒元素诸如铅 Pb 汞 Hg 镉 Cd 亦不应与地中含有的水 初生态氧 O 等生成有害物质而造成环境污染 7 降阻剂应便于施工尽管称为化学降阻剂 然而在接地工程的应用中要考虑其适应性 不宜过高要求 一般接地工程都是配合建筑物基础进行的 有的甚至就在旷野山地 未必有良好的施工技术条件 如严格的配比要求 加温稀释等 就会限制其适应范围 但也不能没有规范 只是要求应简单明确 施工现场易于达到 不需增添特定的设备器材 5 3 3降阻剂的技术性能检验与标准 由武高所起草 征求各地主要用户和生产厂意见后 反复讨论审定为 降阻剂暂行技术标准 将降阻剂的各项技术性能规定为如下参数指标 1 基本理化参数规定了降阻剂作为降阻材料应具有的电阻率 5 0 m pH值 酸价 应为7 13 0 即中性或偏碱 2 大电流冲击载流特性根据接地装置的工作特性 要求使用降阻剂的接地装置仍保留自然土壤具有冲击系数 i 1 0的优良特征 但在暂行技术要求中的规定则较为宽松 1 工频大电流冲击电流i 10A 持续时间t 10s 耐受5次 间隔时间td 3Omin 允许试样电阻的变化率 R 2O 2 冲击大电流波形为8 2O s iimp 1kA 冲击2O次 间隔时间td 50s 允许试样电阻的变化率 R 2O 3 环境理化性能根据接地装置在掩埋于地中后可能遇到的恶劣条件 按以下三种情况描述并作了具体偏严的规定和要求 l 脱水性能检验试样在恒温箱中T 6O 1 静置12h后的电阻与脱水前相比较 2 冷热循环检验试品在水中浸泡24h后 沥水24h 再在T 120 恒温箱中24h后 再浸泡于水中24h共2 3次循环 3 浸泡试验试品在水中浸泡28天 每浸泡24h后 取出沥水O 5h 测定其10mA下的电阻 上述三种情况下 值的变化范围 士2O max 6 0 m 4 稳定性捡验降阻剂随接地极掩埋于地下后 一年中最大值与平均值之比Rmax R 1 5 最小试验期t 120天 5 耐蚀性能降阻剂只是一种辅助材料 需随金属接地极掩埋于地下 要求不得影响金属 钢铁 电极的正常使用寿命 即不致因降阻剂而加剧钢铁电极在地中的腐蚀速率 因此规定 1 在纯降阻剂中的钢铁的腐蚀速率r 0 3mm a 2 钢铁电极与降阻剂掩埋于地中后其腐蚀速率r 0 5mm a 5 3 4 接地降阻剂的施工技术 1 垂直接地极接地工程中的垂直接地极 一般选用实芯的型钢 如角钢 轻轨 小型工字钢等 主要考虑施工的方便易于以重锤击入地内 在应用降阻剂时垂直接地极宜改选 25 50mm 1 2 的管材 一般接地极的设计长度在l 5 3 0mm间选用壁厚1 5 3 0mm的焊接或无缝钢管 施工时需先钻孔 选用管材可节省钢材重量 其施工程序为 1 先按接地系统的平面布置图 按坐标将垂直接地极的位置标示在施工现场上 2 利用一般栽水泥电杆打地洞用的直柄戳铲和直柄小勺 如图3所示 按标示桩打孔 达到设计要求的孔径和深度 3 将孔中泥渣清理干净 然后按预定的敷设降阻剂后的接地极外径加工一钢管作为其外模 一端以 3 5mm的钢筋焊上2 3个吊耳 先置于孔中 见图4 4 在孔中先注入一些水使孔底和四壁湿润 再将预先加工好的接地极置于钢模中央 并使它们处于垂直位置 5 将准备敷设的降阻剂按制造厂的说明配比要求调制好 并在该孔的地平面上支好人字或三角架 其中间挂上链式起重机 0 5 1 5t 作吊钢模之用 6 然后在钢模和垂直接地极之间注入调制好的降阻剂 另一方面将从该孔取出的原土筛选一下 去除碎石 风化岩 只将细土回填到钢模外壁四周并夯实之 7 在降阻剂注入10 20min后 用钢绳栓在吊耳和葫芦的吊钩上 徐徐将钢模吊起让其中的降阻剂可向四周的原士渗透 8 取出钢模后 调整一下接地极位置 使其在正中和垂直并外露1 3cm以便与引流线焊接 再在回填的细土上浇一些水充分湿润 2 水平接地极 水平接地引流线一般选用圆钢或扁钢 其施工程序如下 1 按设计图纸先在施工现场以石灰粉线标示接地引流线的走向 2 如接地工程量不大 一般用人工开挖接地沟 达到要求的倒置梯形 3 将自接地沟取出的原土筛选一下 去除砾石和风化岩碎片 把留取的细土铺在沟底 厚度控制在3 5cm 并浇水使其湿润 以易于降阻剂渗透 4