通信系統接地體腐蝕防護措施分析

            2019-08-30 版權聲明 舉報文章

            通信系統接地體腐蝕防護措施分析

            【摘要】接地體是接地系統中的重要組成部分,接地體的好壞,直接影Ⅱ向到通信系統的接地(防雷接地、工作接地和防靜電接地)的效果。由于地下環境多樣,長期會對接地體造成腐蝕,近年來因為接地體腐蝕引發的事故安全隱患時有發生,進而對整個通信系統造成破壞,造成通信失敗。因此加強通信系統接地體的防腐蝕措施,對于系統安全穩定運行非常重要。

            【關鍵詞】通信系統 接地體 腐蝕 防護

            通信系統接地體主要是為了保證通信系統安全,主要包括電力供應的功能接地、電氣設備的工作接地,以及電子信息設備信號電路接地和防雷接地。這些接地體由于長期埋設在底下,會受到材質和環境對接地體的腐蝕。如果防護措施不及時、不到位,一旦遭到雷擊、對地短接、靜電流等影響時,就不能及時發揮泄流作用,會直接影響到整個通信系統的安全,甚至造成通信設備的嚴重損毀。因此,加強對接地體的腐蝕防護,是通信設備維護工作重要的一環。

            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體,主要分為自然接地體和人工接地體兩類。通信系統一般多為各種金屬導體為材質,比如各種基座等,或者為傳輸媒介,如常用的通信線纜等。

            因此必須保護系統不受靜電、外來電流等的影響。接地體因為與大地土壤密切接觸,可以充當與大地之間電氣連接的導體,因此可以將通信系統靜電、雷擊能量泄入大地,保護系統安全。

            二、腐蝕的原因分析

            通信系統接地體的腐蝕是以化學腐蝕為主,其本質是金屬失去電子被氧化的過程。而化學腐蝕中表現最多的是電化學腐蝕。電化學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境液體中鹽類的濃度、氧氣的含量等不同,使其表面形成陽極部分和陰極部分,造成陽極的腐蝕。一般通信工程中,接地系統的接地體電化學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境中的微生物直接與金屬表面接觸引起的腐蝕,或者因為介質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而造成的腐蝕。如土壤中的有機物、水分或者植物等。

            二是電偶電池腐蝕。

            由于受到環境中鹽分濃度、氧氣含量不同影響,使得同一介質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、各接地極之間的連接帶等。

            三是電腐蝕。

            敷設在土壤中的金屬接地極,由于某種原因流過了來自外部的電流造成的腐蝕。如:雷電、設備漏電、供電線路搭鐵等。

            三、常見防護措施

            為了預防和減輕接地體的腐蝕對通信系統的影響,可采取三種預防接地體腐蝕的保護措施。

            3.1改良接地體的安設條件

            一是對利用通信機房結構基礎的樁、柱作為自然接地體的,可以通過改良混凝土的成分阻止自然空氣腐蝕;

            二是對人工敷設在土壤中的接地體,可以通過提高土壤的堿度或者更換埋設的土壤,如沿海地區可以用良性土壤代替高鹽分土壤,以減輕土壤的酸性對接地體腐蝕,延長其工作壽命。

            3.2采用耐腐蝕的金屬材料

            通常接地系統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。根據國內外對不同材質金屬棒接地腐蝕試驗,以及不同種類金屬與鋼進行接觸的接地腐蝕試驗表明,以鎂、鋁、鋅做成的金屬棒腐蝕最為嚴重,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。因此對于沿海地區采用不銹鋼、覆不銹鋼的材質接地體最合適,而對于土壤干燥的地區可采用渡鋅鋼、覆銅鋼、不銹鋼和覆不銹鋼等材質的接地體。

            二是各輔助連接部分除了采用耐腐蝕金屬材質外,還應該改進不同金屬之間的結合方式,以防止連接處接觸不良或者腐蝕過快。如:接地引下線與接地體的連接點、各接地體之間的連接,除采用傳統的銅質螺栓連接外,若采用焊接方式連接,應注意根據不同材質采用高碳鋼焊條或者白鋼焊條,或者銅焊條等。

            3.3采用導電防腐涂料

            導電防腐涂料主要是通過特殊工藝,將納米碳覆蓋到鍍鋅扁鋼上,形成雙導電復合材料。這樣,其就綜合了鍍鋅扁鋼和納米碳的特點,既有鋼的高強度和熱穩定性,又有納米碳的導電性與強抗腐蝕性。因此,它能抗擊大電流的沖擊,不會發生開裂與脫落現象,對酸性環境不敏感。尤其適合在發電站、配電室、通信臺站(基站)和網絡機房等場所使用。

            四、結束語

            對接地體的防腐措施,應根據實際情況區分對待,脫離了通信系統所在地的具體情況來設計接地體防腐是不可行的,必須適時適地并采用最合適的方式。隨著技術發展,在傳統接地體的基礎上,加上各種新工藝、新技術、新材料的利用,接地體安全可靠性能將更加可靠。

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