【文章內(nèi)容簡介】 ①主控室、通訊室、高壓配電室、主變壓器等四周采用環(huán)形接地網(wǎng),這些接地網(wǎng)與主地網(wǎng)之間的相互連接不應(yīng)少于兩處。各主要分接地網(wǎng)之間宜多處連接。 　?、诟邏菏掖μ坠艿慕拥匾嗽谑彝?且每組套管的接地線都要引至主干線。 　?、圻M(jìn)室接地線應(yīng)在地面以上300mm處穿墻。 　　(3)避雷針及其接地裝置的接地設(shè)計(jì)、布置和連接 　　①獨(dú)立避雷針附近應(yīng)設(shè)單獨(dú)的集中接地,與主接地網(wǎng)地中距離不小于3米,接地電阻不大于10歐。 　?、跒榧訌?qiáng)分流,站內(nèi)接地裝置應(yīng)與線路的架空地線相連。 　　③配電裝置架構(gòu)避雷針的接地應(yīng)與主接地網(wǎng)相連。由連接點(diǎn)至變壓器接地點(diǎn)沿接地極的長度應(yīng)不小于15米。 　　(4)地網(wǎng)采用方孔均壓地網(wǎng),改善地網(wǎng)電位分布,以減少地面的跨步電壓和設(shè)備的接觸電壓 　　(5)接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合,外緣各角應(yīng)做成圓弧形,圓弧半徑不宜小于均壓帶距的一半 　　(6)　　四、接地網(wǎng)參數(shù)的計(jì)算與校核 　　 　　 　　Rn=√S 　　其中:S—站內(nèi)設(shè)計(jì)水平接地網(wǎng)的總面積,m2 　　ρf—土壤電阻率,Ω?m 　　。 　　 　　(1) 設(shè)計(jì)接地網(wǎng)的地表面最大接觸電位差校核: 　　接地裝置的電位Ug=IRn 　　接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差Utmax=KtmaxUg 　　其中:最大接觸電位差系數(shù)Ktmax=KdKLKnKs 　　Kd=,Kn=+,Ks=+(√S),KL = 　　(2)設(shè)計(jì)接地網(wǎng)的地表面最大跨步電位差校核 　　變電站地表面的最大跨步電位差Usmax=KsmaxUg 　　其中:最大跨步電位差系數(shù)Ksmax計(jì)算公式如下: 　 　　要求計(jì)算的Utmax、Usmax值均小于對(duì)應(yīng)的Ut 、Us值。 　　: 　　接地線和接地引下線,尤其是站內(nèi)的水平接地網(wǎng),不考慮腐蝕時(shí),接地線的最小截面應(yīng)符合下式要求: 　　Sg≥(Ig/C)*√te 　　式中:Sg—接地線的最小截面 　　Ig—接地短路電流穩(wěn)定值 　　te—短路的等效時(shí)間,取1S。 　　C—接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù),鋼接地體取70。 　　用犧牲陽極保護(hù)時(shí),對(duì)656扁鋼,30年后的扁鋼截面積 　　S1= (30)(30)= = 　　,15年后的腐蝕為:15= 　　15年后的扁鋼截面積 　　S2= (. 5)(. 5)=265mm2 　　取接地短路電流Ig為14785A, 短路的等效時(shí)間te為1秒,根據(jù)熱穩(wěn)定的要求, 接地線的最小截面積Sg 　　Sg≥(Ig/C)*√te=14785/70*√1 =211mm2 　　C—接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù),鋼接地體取70。 　　∵265mm2≥211mm2 　　∴ 水平接地極和接地線可選用656熱鍍鋅扁鋼,接地裝置設(shè)計(jì)壽命為45年。 　　 　　(1)垂直接地極 　　∠505等邊角鋼,98根,長=98=245m 　　 m2, m2 　　(2)655扁鋼水平接地極 　　總長為1400米, m2 　　(3)(水平+垂直)+= m2 　　(4)鎂合金犧牲陽極選用MAZ12套裝組合件 　　A、根據(jù)該變電站的地質(zhì)和土壤電阻率,取保護(hù)電流密度12mA/ m2,電流強(qiáng)度I 　　I=250 m2=3A 　　B、需陽極塊的重量W0 　　W0=IT(36524)/(Ah) 　　= 330(36524)/(1100)= 　　Ah=1100Ah/Kg,陽極電流效率為55%。 來源：[]機(jī)電之家機(jī)電行業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)！犧牲陽極技術(shù)在鋼制煤氣管道工程中的應(yīng)用摘要：介紹了電化學(xué)腐蝕及犧牲陽極的原理。犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的使用情況，犧牲陽權(quán)保護(hù)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工及投資測(cè)算與經(jīng)濟(jì)分析。1電化學(xué)腐蝕及犧牲陽極的原理地下燃?xì)夤艿涝谑褂眠^程中，存在不同性質(zhì)的腐蝕。其中電化學(xué)腐蝕對(duì)于埋地煤氣鋼管威脅最大。因?yàn)殡娀瘜W(xué)腐蝕集中一點(diǎn)，而且速度較快，腐蝕一旦發(fā)生、其速度不會(huì)減慢也會(huì)不停止、往往造成局部穿孔。產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕原因如下：由十土壤各處物理化學(xué)性質(zhì)個(gè)問，管道本身各部分的金相組織結(jié)構(gòu)個(gè)同，如品格的缺陷及含有雜質(zhì)、金屬受冷熱加工而變形產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力、特別是鋼管表面粗糙度不同等原因，使一部分金屬容易電離，帶正電的金屬離子離開金屬、而轉(zhuǎn)移到土壤里，在這部分管段上電子越來越過剩，電位越來越負(fù)；而另一部分金屬不容易電離，相對(duì)來說電位較正。因此電子沿管道由容易電離的部分向不容易電離的部分流動(dòng)、在這兩部分金屬之間的電子有得有失，發(fā)生氧化一還原反應(yīng)。失去電子的金屬管段成為陽極區(qū)，得到電子的金屬管段成為陰極區(qū)。腐蝕電流從陰極流向陽極、然后從陽極流離管段，經(jīng)土壤又回到陰極，形成回路。在作為電解質(zhì)溶液的土壤中發(fā)生了離子遷移、帶正電的陽離子(如H+)趨向陰極、帶負(fù)電的陰離子(如OH)趨向陽極。在陽極區(qū)帶正電的金屬離子與帶負(fù)電的陰離子發(fā)生電化學(xué)作用、使陽極區(qū)的金屬離子不斷電離而受到腐蝕，使鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以致穿孔；而陰極則保持完好、如圖1所示?；谝陨显?，采用犧牲陽極保護(hù)技術(shù)可保護(hù)埋地鈉管不受電化學(xué)腐蝕。具體原則如圖2所示。采用比鋼管電位較負(fù)的金屬材料和鋼管相連，電極電位較負(fù)的金屬與電極電位較正的。圖2犧牲陽極保護(hù)技術(shù)原理圖被保護(hù)鋼管在土壤中形成原電池、作為保護(hù)電源，電位較負(fù)的金屬成為陽極、輸出電流過程中遭受破壞，故達(dá)到保護(hù)鋼管的效果。2犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的使用情況以前常州市城市煤氣中壓管網(wǎng)主要使用鑄鐵管，連接方式是柔性機(jī)械接口，使用鋼管的工程不多。但隨著燃?xì)庥脩舻陌l(fā)展、管網(wǎng)壓力的提高，考慮到今后天然氣的引入及過渡、鋼管越來越廣泛的被應(yīng)用。與鑄鐵管相比，鋼管具有耐壓強(qiáng)度高；對(duì)預(yù)先加工成較長的管段，減少現(xiàn)場(chǎng)施工的困難；焊接接U的抗震、抗壓性能高的優(yōu)點(diǎn)，我們?cè)诔ｅa路、城中北路等新敷設(shè)的小壓管網(wǎng)使用了埋地鋼管。但在我市懷德橋改建工程中，有部分敷設(shè)以有十年以上的過街鋼管被挖掘出來，雖然鋼管表面仍有殘留的防腐絕緣層。但由于沒有實(shí)行犧牲陽極保護(hù)技術(shù)，鋼管表面留有凹坑。根據(jù)這些情況表明、埋地鋼管外壁防腐絕緣層的損壞是造成管道遭受土壤腐蝕的主要原因。而絕緣層的損壞在施工、維修過程中往往是不可避免的，一旦出現(xiàn)絕緣層的損壞，腐蝕就在被損壞的部位劇烈地進(jìn)行。為了延長使用壽命、取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，我們決定對(duì)中壓管網(wǎng)采用犧牲陽極保護(hù)和環(huán)氧煤瀝青防腐絕緣層保護(hù)相結(jié)合的方法來達(dá)到防腐的目的。3犧牲陽極保護(hù)的設(shè)計(jì)以城中北路中壓煤氣鋼管工程為例。經(jīng)測(cè)試該管線地段屬中等強(qiáng)度腐蝕性土壤，土壤電阻率取450m，我們選用了11kg級(jí)MUG—3型鎂合金犧牲陽極、陽極尺寸為700x(70+110)*90mm。(1)保護(hù)對(duì)象和范圍：a．外環(huán)路口至北環(huán)路中壓煤氣埋地鋼管：管Φ426。長度為750m?？偙砻娣e為1003m2。b．外環(huán)路干管：管Φ42長度為115m、總表而積為154m2。(2)保護(hù)期限為25年。(3)在有效保護(hù)期內(nèi)、被保護(hù)地下鋼管的保護(hù)電位控制在＜—0．85V(相對(duì)銅／飽和硫酸銅參比電極)。(4)計(jì)算①保護(hù)電流的計(jì)算被保護(hù)管道所需的保護(hù)電流可用下式計(jì)算：I＝i*s(1)式中I——被保護(hù)管道所需的保護(hù)電流，Ai——被保護(hù)管道的總表面積，m2s——管道所需最小保護(hù)電流密度、mA／m2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們選取最小保護(hù)電流密度為i=o．5mA／m2，則埋地管線保護(hù)電流：a．城中北路路段：I1＝is1＝0．51003＝501(mA)b．外環(huán)路路段：I2＝ixs2＝0．5x154＝77(mA)2鎂陽極發(fā)生電流的計(jì)算每只鎂合金犧牲陽極發(fā)生電流按下式計(jì)算If＝(Ep一Ea)／R(2)式中If——每支陽極發(fā)生電流，mAEa———陽極工作電位，V本方案取—1。50VEp——陰極最小保護(hù)電位，V本方案取0。85VR——每支犧牲陽極的接地電阻，Ω犧牲陽極的接地電阻R可按下式計(jì)算(3)式中p——土壤接地電阻率，D——陽極填料包直徑、m本方案取0．31——陽極填料包長度。m本方案取1t——陽極，f1心至地面距離。m本方案取1得R＝14．8o將R值代入(2)式得If＝44mA。③陽極用員計(jì)算陽極用員可按卜式計(jì)算：N＝I／If式中N——所需陽極支數(shù)、支I——所需保護(hù)電流，mAIf——每支陽極發(fā)生電流、mA／支a．城中北路路段N1＝Il／If＝501／44＝11(支)b．外環(huán)路路段N2＝I2／If＝77／44＝2(支)共計(jì)使用N＝N1十N2＝11十2＝13(支)?？紤]到和鋼管焊縫位置及相連鑄鐵管要吸收部分保護(hù)電流、所以我們進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)、鎂陽極實(shí)際取18支。④陽極使用壽命核算陽極有效使用壽命按下式計(jì)算：式中Y——陽極有效使用壽命、年g——每支陽極重量，kg／支本方案取11If——每支陽極實(shí)際發(fā)生電流量，mAQ——鎂陽極實(shí)際電容量，Ah／kg：本方案取11001／K——鎂陽極有效利用系數(shù)，本方案取o．75其中If＝0．9If＝0．9x44mA則Y＝26年。4犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的施工4．1陽極與電纜電性連接情況檢測(cè)陽極到貨后，必須用萬用表逐支檢測(cè)陽極與電極之間的電性連接情況，如果發(fā)現(xiàn)電性連接不好或斷線的陽極，則不能在施工中使用，此外，在施工過程中嚴(yán)禁用力提拉電纜線，防止電纜接頭折斷。4。2陽極表面處理為加速陽極表面活化，應(yīng)在組裝陽極之前，將陽“．極表面的油污、氧化物除凈。其方法采用砂紙或手動(dòng)砂輪將陽極打磨一遍，然后用丙酮或無水乙醇擦拭干凈。4．3陽極填料包組裝陽極填料包填料有膨潤土、硫酸鈣、硫酸鎂按照50%、25%、25%比例充填，每條特制的白布袋填充料50kg，裝一支經(jīng)表面處理過的11kg級(jí)鎂合金犧牲陽極、陽極放在填料包的正中央、陽極必須被填充料緊密包敷、嚴(yán)禁明顯偏心，見圖3。4．5陽極床澆水陽極填料包放入陽極坑后，必須對(duì)坑內(nèi)澆水、坑內(nèi)水位必須完全浸沒陽極填料包，且坑內(nèi)常積水時(shí)間必須超過十小時(shí)、以便徹底浸沒填料包。4．6陽極性能測(cè)試(1)陽極填料包裝被水浸透后，必須待檢測(cè)人員對(duì)陽極開路電位進(jìn)行測(cè)試后，方可與管道連接。(2)陽極與管道連接后，必須待檢測(cè)人員進(jìn)行陽極工作電位測(cè)試后，方可在焊縫處進(jìn)行防腐。4．7陽極與管道連接形式陽極與被保護(hù)的管線之間均采用電焊連接、即將陽極導(dǎo)電纜—端有銅鼻廣的方鋼片直接焊在被保護(hù)的鋼管上，焊縫小兩條、總長度大丁60mm、焊點(diǎn)處及時(shí)補(bǔ)涂與管道相同的防腐涂料、防腐等級(jí)與管道防腐等級(jí)相同，并按相同的規(guī)范要求進(jìn)行防腐涂層質(zhì)量驗(yàn)收、參閱圖示4.4．8陽極床回填陽極床回填時(shí)嚴(yán)禁向陽極坑內(nèi)回填砂石、水泥塊、塑料等雜物。應(yīng)回填電阻率低的細(xì)土，并應(yīng)防止后陽續(xù)施工中碰斷電纜。5犧牲陽極保護(hù)的驗(yàn)收陽極填料邊被水浸透后、必須對(duì)陽極件能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容及指標(biāo)如下：(1)陽極開路電位：鎂合金犧牲陽極開路電位必須負(fù)于—1．5V。該數(shù)據(jù)足衡量陽極質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。(2)陽極與管道連接后、測(cè)量陽極工作電位、該數(shù)據(jù)是評(píng)定犧牲陽極保護(hù)項(xiàng)目的實(shí)施質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。(3)管道自然電位：屬管道的自然屬性、當(dāng)管道受到腐后、電位會(huì)趨正。6投資測(cè)算與經(jīng)濟(jì)分忻6．1投資測(cè)算城中北路工程共埋設(shè)Dn400螺旋焊縫中壓鋼管865mm我們共設(shè)置了18支型號(hào)為MUG一3的鎂合金陽極。注：0十370十610十706．4三個(gè)樁基號(hào)中。由于焊接點(diǎn)的方鋼片被污垢附著，使得自然電位偏負(fù)。陽極材料費(fèi)用：0．25萬元／支x18＝4．5萬元陽極安裝費(fèi)用：0．036萬元／支x18＝0．648萬元小計(jì):5．148萬元管道總投資費(fèi)用：166萬元／公里x0．865＝143．59萬元陽極保護(hù)費(fèi)用占總投資比例：3．58％．6．2經(jīng)濟(jì)分析假設(shè)城中北路中壓鋼管上沒有設(shè)置陽極保護(hù)，其使用年限為15年、若不計(jì)殘值、每年折舊費(fèi)用約為10萬元。若使用了陽極保護(hù)，其使用年限可達(dá)25年，若不計(jì)殘值、每年折舊費(fèi)用約為6萬元。兩者相LL，每年可節(jié)約折舊費(fèi)4萬元、經(jīng)濟(jì)效益是極為顯著的。電力系統(tǒng)接地分類詳解及其特點(diǎn)在電力系統(tǒng)中，接地是用來保護(hù)人身及電力、電子設(shè)備安全的重要措施。通常我們將接地分為工作接地、系統(tǒng)接地、防雷接地、保護(hù)接地，用他們來保護(hù)不同的對(duì)象，這幾種接地形式從目的上來說是沒有什么區(qū)別的，均是通過接地接地導(dǎo)體將過電壓產(chǎn)生的過電流通過接地裝置導(dǎo)入大地，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的?，F(xiàn)代工廠在接地上都要求形成一張嚴(yán)密的網(wǎng)，而所有的被保護(hù)對(duì)象都掛在這個(gè)安全的接地網(wǎng)上，但不同的接地都需要從接地裝置處的等電位點(diǎn)連接。 　　對(duì)于防雷接地，主要是通過將雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過接地網(wǎng)這一有效途徑引入大地，從而對(duì)建筑物起到保護(hù)作用。一般有兩種避雷方式供選擇，其一是避雷針接地，其二是采用法拉第籠方式接地。它們是兩種不同的防雷模式，它們?cè)诜览自砩嫌酗@著的區(qū)別。避雷針的原理是空中攔截閃電、使雷電通過自身放電，從而保護(hù)建筑物免受雷擊，避雷針的保護(hù)范圍是從地面算起的以避雷針高度為滾球半徑的弧線下的面積，對(duì)于法拉第籠，它認(rèn)為避雷針的范圍很小，而且在避雷針保護(hù)的空間內(nèi)仍有電磁感應(yīng)作用，而且避雷針附近是強(qiáng)的電磁感應(yīng)區(qū)，有很大的電位梯度，在它周圍有陡的跨步電壓存在，在這一范圍內(nèi)的人們有生命危險(xiǎn)，鑒于種種觀點(diǎn)，現(xiàn)在的防雷接地系統(tǒng)中法拉第籠占有重要地位。實(shí)驗(yàn)證明，一個(gè)封閉的金屬殼體是全屏蔽的，在雷電流通過時(shí)，是沿著殼體的外表面流入大地，而在殼體的內(nèi)部沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及磁通，即雷電流沒有對(duì)內(nèi)部的設(shè)備產(chǎn)生干擾效應(yīng)。而法拉第籠下部的環(huán)狀接地環(huán)、等電位均壓網(wǎng)也避免了人在此等電位環(huán)境中被雷擊的危險(xiǎn)。 　　采用保護(hù)接地是當(dāng)前低壓電力網(wǎng)中的一種行之有效的安全保護(hù)措施。通常有兩種做法，即接地保護(hù)和接零保護(hù)。將設(shè)備和用電裝置的中性點(diǎn)、外殼或支架與接地裝置用導(dǎo)體作良好的電氣連接是電氣工作的一個(gè)重點(diǎn)，也就是我們通常說的接地。將電氣設(shè)備和用電裝置的金屬外殼與系統(tǒng)零線相接叫做接零。由于電力系統(tǒng)中采用保護(hù)接地，是我們對(duì)用電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)及電子等設(shè)備采取的接地保護(hù)措施，這樣就可以避免電器設(shè)備漏電、線路破損或絕緣老化漏電等漏電事故造成的傷害。通過接地導(dǎo)體將可能產(chǎn)生的線路漏電、設(shè)備漏電及電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)等產(chǎn)生的過電壓通過接地回路導(dǎo)入大地，而避免設(shè)備等的損壞及保證人生的安全。有了接地保護(hù)，可以將漏電電流迅速導(dǎo)入地下，而實(shí)現(xiàn)此目