【正文】 地上設(shè)施，因此會首先遭遇雷電侵襲，隨著運行年限的增加，埋設(shè)的接地扁鋼逐漸發(fā)生銹蝕，長此以往腐蝕會加大，導(dǎo)致地網(wǎng)截面減小，造成熱穩(wěn)定性不足，而且會導(dǎo)致有效接地面積減小，增大了泄流難度，遭遇雷電時易造成設(shè)備損壞和人員傷亡事故的發(fā)生設(shè)計——→ 材料采購 ——→ 陽極脫脂除銹 ——→陽極電纜絕緣密封 ——→填包料配制——→陽極裝入袋內(nèi)——→運輸——→挖溝槽及陽極坑床——→鋪設(shè)接地網(wǎng)、砸垂直接地極——→放入樣機并焊接——→焊接頭密封——→回填、夯實測試根據(jù)設(shè)計，使鎂陽極布點按圖紙所示，以使接地網(wǎng)達到完全保護狀態(tài)。5導(dǎo)線VV*2932米4/條4填包料75600公斤每袋3鎂陽極864公斤每支2鍍鋅扁鋼40*4240米60/條1角鋼50*536米序號材料名稱規(guī)格數(shù)量單位備注 鐵塔犧牲陽極保護埋設(shè)方式圖詳見犧牲陽極埋設(shè)方式圖T=nw/Iw=（*2*8*2210）/(*8760)=20年=100(2π*0527){ ln(2*)+l/2㏑(*)+㏑()} 水平接地網(wǎng)采用40*4的鍍鋅扁鋼，四散外延每根按60米計：垂直接地極采用50*5的角鋼，沿水平接地網(wǎng)方向每10米一個，共24個，36米長。犧牲陽極接地改造設(shè)計線路名稱及桿塔號地形地質(zhì)設(shè)計值改造前值改造后值XXX線029山頂巖石309922XXX線033山腰風(fēng)化巖309620XXX線056山頂巖石3013828XXX線077山腰巖石306620XXX線089山頂巖石305919XXX線092山腰巖石307422XXX線096山頂巖石304918XXX線125山腰風(fēng)化巖306222XXX線147山頂風(fēng)化巖308726很難長期保持穩(wěn)定的接地電阻。 b．土壤和接地體之間沒有建立起有效的溝通，有效接觸面積不足。a．土壤的接地電阻率高，介質(zhì)保水性不好，鋼筋不能及時將雷電流有效泄放。上述四種情況帶來以下幾方面的問題：d．鐵塔建在巖石上，幾乎沒有土壤和其它粉末狀介質(zhì)，即使埋設(shè)了鋼筋，由于與周圍無法形成統(tǒng)一地網(wǎng)，不能建立起有效的溝通．造成接地電阻極大。c．表面看來大部分是泥土。 b．由于風(fēng)化和人為措施造成的基本以碎石子為主體，泥土較少，表面看來植被較好，但由于泥土少石子間空隙較大。a．土加石頭覆蓋層表面植被較好．但下層基本屬于巖石層，接地電阻率很高。2． 特殊土質(zhì)接地電阻分析根據(jù)現(xiàn)場實測總結(jié)主要有以下幾種情況：而山區(qū)大部分桿塔都建在高山上，又增加了遭受雷擊的概率。有的接地電阻甚至高達幾百n，導(dǎo)致在雷雨季節(jié)。我局的超高壓輸電線路比較長，途經(jīng)地區(qū)的地理條件比較復(fù)雜，經(jīng)常會遇到山上都是石頭，或者多石少土的情況。由此可見接地系統(tǒng)在電力輸變線路防雷中的重要性。從而造成停電事故。有可能向臨近的物體跳擊，稱為雷電“反擊”。當(dāng)雷電擊中接閃器。 α—衰減系數(shù)犧牲陽極陰極保護接地電阻改善方案(20110110 22:32:50) 標(biāo)簽： 雜談本文與大家共同學(xué)習(xí)！輸電線路鐵塔接地系統(tǒng)改造犧牲陽極（陰極保護）設(shè)計及施工摘要降低桿塔接地裝置的接地電阻是提高輸變電線路耐雷水平的一項十分重要的措施．對于多石少土的遼西山區(qū)線路桿塔．用傳統(tǒng)施工方法接地電阻很難達到要求，根據(jù)多年運行經(jīng)驗，降低山區(qū)輸電線路桿塔接地電阻是防雷的一種有效方法。 2L2=2/a?arcch?EA/Emin式中2L—兩組（站）犧牲那個陽極間的有效保護長度，M；可按下式計算兩組（站）犧牲陽極間的有效保護長度2L：對于一維的有限長被保護管道上的電位分布和電流分布，采用犧牲陽極保護和采用外加電流法陰極保護的計算過程和結(jié)果是相同的。 每組（站）犧牲陽極對被保護結(jié)構(gòu)物實施的有效保護范圍，是很重要的設(shè)計和評價參數(shù)。 I—陽極的平均輸出電流，A。 n—陽極組中的陽極支數(shù)； In=nIa/η式中In—陽極組的總輸出電流,AIn—單支陽極輸出電流，A多支陽極并聯(lián)安裝的陽極組總輸出電流I可按下式計算：此時，是（420）和（421）的系數(shù)可考慮分別減小20%。 Y—被保護技能書對地（水）電位修正系數(shù)，可查表431獲得。 f—質(zhì)量系數(shù)，可查表430獲得； P—土壤電阻率，Ω?cm； Izn=150000Fy/p式中Img和Izn —分別為單支鎂陽極和單支鋅陽極的輸出電流，mA； 也可根據(jù)經(jīng)驗公式來計算單支陽極輸出電流，由此可省卻一系列復(fù)雜的計算，下面列出美國HARCO防腐蝕公司對埋地鎂陽極和鋅陽極總結(jié)地經(jīng)驗公式：顯然，單支陽極的輸出電流主要取決于陽極的接界電阻R。 Rw—導(dǎo)線電阻，Ω；△E—陰極和陽極工作時的有效電位差，在這里就是所謂驅(qū)動電壓，V。 Rc和Ra—分貝為陰極和陽極的接界電阻（接地或接水電阻），Ω； Ec和Ea—分別為陰極和陽極的開路電位，V；△ RA=A為陽極橫截面積，cm2。 RA=p/2Sc．式中L—陽極的長度，cm；P—水介質(zhì)的電阻率，Ω?cm；R—陽極的等效半徑，cm，S=（長+寬）/2，長≥2寬。 長條形陽極的接水電阻R（Ω）計算公式為：②多支陽極并聯(lián)的總結(jié)地電阻一般比里理論計算值大，這時陽極直接按屏蔽作用的結(jié)果。對土壤中金屬結(jié)構(gòu)物進行犧牲陽極保護時，為提供足夠的保護電流及施工安裝方面的考慮，常采用多支陽極并聯(lián)安裝方式。 Rh= p/2πLa（In2La/D+InLa/2t+pa/pInD/d）以上三式中，La＞＞d,t＞＞La/4。 RV2= p/2πLa（In2La/D+1/2ln〔4t+L〕/〔4tL〕+pa/pInD/d）c. RV1=p/2πL（In2L/d+1/2ln〔4t+L〕/〔4tL〕）b.單支立式圓柱形犧牲陽極無填料（即填包料，下同）時，陽極接地電阻的計算公式為：經(jīng)過一系列推導(dǎo)可獲得接界電阻的計算公式，文獻資料報道的陽極接界電阻的計算公式很多，現(xiàn)推薦以下一些計算公式：① 犧牲陽極的接界電阻是決定犧牲陽極輸出電流的關(guān)鍵影響因素之一。 ⑶計算犧牲陽極接界電阻Ra對此，饋電試驗或經(jīng)驗選取則是很有效的。它的數(shù)值往往變化很大，即使在陰極保護運行過程中也是變化的。保護電流密度是陰極保護實踐和設(shè)計十分重要的參數(shù)。若無饋電實驗值，一般可根據(jù)文獻資料和經(jīng)驗選取。⑴確定最小保護電流密度i對被保護結(jié)構(gòu)物的最小保護電流密度確定，首選虧電實驗值。所以，陰極保護的設(shè)計計算常以埋地管線作為計算對象。綿延分布的管線是幾何構(gòu)型最簡單的一種結(jié)構(gòu)物，它是一維延伸的，在數(shù)學(xué)上容易處理。犧牲陽極法陰極保護的設(shè)計計算實施陰極保護的金屬集購物上的點位和電流分布函數(shù)是復(fù)雜的，它不僅與被保護金屬結(jié)構(gòu)物材料、犧牲陽極材料、環(huán)境介質(zhì)條件直接相關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)物的幾何構(gòu)型密切有關(guān)。從原理上考慮，犧牲樣激發(fā)和外加電流陰極保護的點位、電流分布的計算式基本相同的，它們都是保護電流在復(fù)雜電阻體系上產(chǎn)生的電壓降結(jié)果。許多復(fù)雜幾何構(gòu)型物往往可以看作為若干一維節(jié)段的組合和疊加。犧牲陽極法陰極保護的設(shè)計計算一般包括以下幾個步驟?？稍诂F(xiàn)場安裝一臨時店員和接地極進行饋電試驗，再根據(jù)達到保護電位時所對應(yīng)的極化電流強度，推算出最小保護電流密度的取值范圍。也可采用下式進行理論計算：I=△EO/RU式中i—保護電流密度，mA/m2△E—最小保護電位對結(jié)構(gòu)物自腐蝕電位的負(fù)偏移值（極化電位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保護電位850mV（SCE）與鋼鐵在普通土壤中自腐蝕電位【一般為550 mV（SCE）】的差值；R—結(jié)構(gòu)物表面防腐層的樓電阻率，Ω?m2。但它受到被保護結(jié)構(gòu)物/環(huán)境介質(zhì)體系許多因素的影響，如結(jié)構(gòu)物材料種類，防腐層質(zhì)量，介質(zhì)的性質(zhì)、組成、分布和變化，甚至溫度、氣候或微生物存在與活動等。因此，要求準(zhǔn)確的計算幾乎是不可能的，但它仍是一個重要的參數(shù)值。⑵計算所需總保護電流強度I根據(jù)被保護結(jié)構(gòu)物的幾何尺寸計算出需被被保護的總面積S（m），就可由保護電流密度i按下式計算所需總保護電流強度It（A）：It=S?i對于埋地管道則為：It=πDL?i式中D—被保護管道外徑，m； L—管道長度，m。它可通過實驗測量或計算獲得。在土壤環(huán)境中的犧牲陽極接界電阻,即接地電阻的計算公式a.單支立式圓柱形犧牲陽極有填料時，陽極接地電阻的計算公式為：但是水平式圓柱形犧牲陽極有填料時，陽極接地電阻的計算公式為：式中R和R—分別為立式和水平式的陽極接地電阻(R無填料，Rv2有填料)，Ω；p和pa—分別為土壤和陽極填料的電阻率，Ω?m；L和L—分別為陽極和陽極填料柱的長度，m；d和D—分別為陽極和填料的直徑，m；t—陽極中心至地表面的距離，m。對一個陽極組的總接地電阻R（Ω）可按下式計算： Rt=ηR/n式中n—并聯(lián)陽極支書； η—并聯(lián)陽極修正系數(shù)?？砂凑諏嶋H情況根據(jù)陽極之間的距離、并聯(lián)支數(shù)及陽極長度在圖423中火表429中選取修正系數(shù)η。在水環(huán)境中的犧牲陽極接界電阻，即接水電阻的計算公式 Ra= p/2Πl(fā)(In4L/r1)b. 板狀陽極的接水電阻RA(Ω)計算公式為： 鐲式陽極的接水電阻RA(Ω)計算公式為：式中，S為陽極兩邊的平均長度，cm；且式中，A為陽極表面積，cm。⑷計算單支陽極的輸出電流I 對犧牲陽極土壤被保護結(jié)構(gòu)物（陰極）構(gòu)成的點回路，根據(jù)歐姆定律可按下式計算單支陽極的輸出電流Ia： Ia=(ECΔEC)(Ea+ΔEa)/Ra+Rc+Rw≈ΔE/Ra式中 Ia—單支陽極輸出電流，A；Ec和△Ea—分別為陰極和陽極的極化電位值，v；當(dāng)R合R可忽略不計時，可獲得相應(yīng)的近似式，見式（419）。 Img=150000Fy/p 當(dāng)被保護金屬結(jié)構(gòu)物表面敷有良好的防腐層時，陽極輸出電流將顯著小于裸金屬條件下的輸出電流。 ⑸計算陽極組的總輸出電流I 為了降低陽極的接地電阻，對管道提供足夠保護電流以及施工安裝方面的考慮，往往采用多支陽極并聯(lián)安裝的方式。 η—并聯(lián)陽極修正系數(shù)，主要是考慮各陽極間的屏蔽效應(yīng)，可有阿圖423或表（419）、（420）或式（421）可⑺ 計算得單支陽極的輸出電流I，由此可從下式計算確定對該結(jié)構(gòu)物實施犧牲陽極保護所需陽極的總數(shù)量N： N=σIt/Ia式中 I—所需總保護電流，A；I—單支陽極輸出電流，A；σ—備用系數(shù)，一般取2~3倍。 ⑺計算陽極工作壽命T 可根據(jù)法拉電解定律計算犧牲陽極的有效工作壽命，即使用壽命T： T=u?m/e?Ia式中 T—陽極工作壽命，a； m—陽極凈質(zhì)量，kg； u—陽極利用系數(shù)，； e—陽極消耗率，kg/(A?a)。⑻計算兩組犧牲陽極間的保護范圍為了簡化計算，首先考慮埋地管線上的犧牲陽極保護。每組陽極的保護范圍可通過兩組（站）犧牲陽極間的長度來評價。E和E—分別是犧牲陽極接入點（通電點）和兩組陽極之間的中間點所允許達到的管道電位的最大負(fù)偏移值和最小負(fù)偏值，v 。前言雷電危害與接地電阻在架空輸電線路設(shè)計中，防雷設(shè)計是必須考慮的一個重要因素，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，雷擊輸電線路而引起的事故也日益增多，據(jù)資料介紹：在我國高壓輸電線路的總跳閘次數(shù)中，由雷擊引起的約占40％～70％，尤其在雷電活動強烈、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的地區(qū)，雷擊輸電線路而引起的事故率更高，造成巨大的經(jīng)濟損失。電流沿引下線向大地泄放時對地電位升高。雷電直擊在輸電線路上的避雷線，如果接地電阻過大，就會對線路造成損傷，斷路或擊穿瓷瓶造成短路跳閘。高山桿塔不僅路途遙遠(yuǎn)，攀爬也很困難，更換一次設(shè)備非常困難，這給維護增加了許多難度，而跳閘率恰恰又是電力系統(tǒng)考核的一個重要指標(biāo)。接地電阻在超高壓輸電線路中，多以不大于10 n作為接地電阻的要求。通常的施工方法很難達到要求，經(jīng)常是花費了很大的人力、物力，接地電阻還是達不到要求。線路遭遇雷擊。接地電阻率非常高。但由于土質(zhì)堅硬沙土的顆粒較大，基本屬于風(fēng)化巖顆粒，造成本身接地電阻率極高，加水后可適度減低但是該種土壤保水性極差滲透快。難于滿足雷電釋放的要求，從而引起跳閘。c．水土流失嚴(yán)重，接地體腐蝕損壞嚴(yán)重。多年來，我們通過對遼西地區(qū)桿塔所處地質(zhì)環(huán)境，掌握了桿塔處在高山大嶺占42%，一般山地占49%，平地占9%；我們對該段的接地進行了改善，重新埋設(shè)了接地引下線，對于接地土壤不好的采取了換土措施，較嚴(yán)重的采取了埋設(shè)連續(xù)伸長接地體的措施，工程實施后輸電桿塔的接地電阻雖然有了明顯的降低，但出于山地，石塊較多的地區(qū)還是會被雨水沖刷后造成土壤流失，維持時間較短，因此我們針對這種情況采取了犧牲陽極的陰極保護接地改造，下面是針對線路進行的實測數(shù)據(jù)表1　山區(qū)塔接地電阻值高的情況水平接地面積S1=4*60*=（平方米）垂直接地面積S2=*2*36=（平方米）總接地面積S=S1+S2=（平方米）保護電流密度取15毫安/（平方米）接地網(wǎng)得到保護須電流I保=15*28032=R=p/2πL{ln(2L/D)+l/2ln(L/2t)+ p/p㏑(D/d)}=(