通信系统接地体腐蚀防护措施分析

曲君国 2019-08-30 版权声明 举报文章

【摘要】接地体是接地系统中的重要组成部分,接地体的好坏,直接影Ⅱ向到通信系统的接地(防雷接地、工作接地和防静电接地)的效果。由于地下环境多样,长期会对接地体造成腐蚀,近年来因为接地体腐蚀引发的事故安全隐患时有发生,进而对整个通信系统造成破坏,造成通信失败。因此加强通信系统接地体的防腐蚀措施,对于系统安全稳定运行非常重要。

【关键词】通信系统 接地体 腐蚀 防护

通信系统接地体主要是为了保证通信系统安全,主要包括电力供应的功能接地、电气设备的工作接地,以及电子信息设备信号电路接地和防雷接地。这些接地体由于长期埋设在底下,会受到材质和环境对接地体的腐蚀。如果防护措施不及时、不到位,一旦遭到雷击、对地短接、静电流等影响时,就不能及时发挥泄流作用,会直接影响到整个通信系统的安全,甚至造成通信设备的严重损毁。因此,加强对接地体的腐蚀防护,是通信设备维护工作重要的一环。

一、接地体作用

接地体是指埋入土壤中或混凝土中,直接与大地接触的起散流作用的金属导体,主要分为自然接地体和人工接地体两类。通信系统一般多为各种金属导体为材质,比如各种基座等,或者为传输媒介,如常用的通信线缆等。

因此必须保护系统不受静电、外来电流等的影响。接地体因为与大地土壤密切接触,可以充当与大地之间电气连接的导体,因此可以将通信系统静电、雷击能量泄入大地,保护系统安全。

二、腐蚀的原因分析

通信系统接地体的腐蚀是以化学腐蚀为主,其本质是金属失去电子被氧化的过程。而化学腐蚀中表现最多的是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面的杂志氧化物以及钝化膜等,在其局部形成电位差造成的;或者是同一金属的不同部位所处环境液体中盐类的浓度、氧气的含量等不同,使其表面形成阳极部分和阴极部分,造成阳极的腐蚀。一般通信工程中,接地系统的接地体电化学腐蚀主要有以下三种情形:

一是微生物腐蚀。

微生物腐蚀主要是由环境中的微生物直接与金属表面接触引起的腐蚀,或者因为介质中微生物的繁衍和新陈代谢等影响,改变了与之接触的金属表面的某些理化性质而造成的腐蚀。如土壤中的有机物、水分或者植物等。

二是电偶电池腐蚀。

由于受到环境中盐分浓度、氧气含量不同影响,使得同一介质中异种金属接触处形成了不同的电位,这种电位的存在加快接触处的腐蚀,就是电偶腐蚀,通常也称为接触腐蚀或者双金属腐蚀,如:接地引下线与接地极之间的连接点、各接地极之间的连接带等。

三是电腐蚀。

敷设在土壤中的金属接地极,由于某种原因流过了来自外部的电流造成的腐蚀。如:雷电、设备漏电、供电线路搭铁等。

三、常见防护措施

为了预防和减轻接地体的腐蚀对通信系统的影响,可采取三种预防接地体腐蚀的保护措施。

3.1改良接地体的安设条件

一是对利用通信机房结构基础的桩、柱作为自然接地体的,可以通过改良混凝土的成分阻止自然空气腐蚀;

二是对人工敷设在土壤中的接地体,可以通过提高土壤的碱度或者更换埋设的土壤,如沿海地区可以用良性土壤代替高盐分土壤,以减轻土壤的酸性对接地体腐蚀,延长其工作寿命。

3.2采用耐腐蚀的金属材料

通常接地系统主要包括接地体本身和各辅助连接部分。一是接地体要采用耐腐蚀金属材料。根据国内外对不同材质金属棒接地腐蚀试验,以及不同种类金属与钢进行接触的接地腐蚀试验表明,以镁、铝、锌做成的金属棒腐蚀最为严重,钢棒、渡锌钢棒次之,而覆铜钢棒、不锈钢棒、覆不锈钢棒腐蚀最轻。因此对于沿海地区采用不锈钢、覆不锈钢的材质接地体最合适,而对于土壤干燥的地区可采用渡锌钢、覆铜钢、不锈钢和覆不锈钢等材质的接地体。

二是各辅助连接部分除了采用耐腐蚀金属材质外,还应该改进不同金属之间的结合方式,以防止连接处接触不良或者腐蚀过快。如:接地引下线与接地体的连接点、各接地体之间的连接,除采用传统的铜质螺栓连接外,若采用焊接方式连接,应注意根据不同材质采用高碳钢焊条或者白钢焊条,或者铜焊条等。

3.3采用导电防腐涂料

导电防腐涂料主要是通过特殊工艺,将纳米碳覆盖到镀锌扁钢上,形成双导电复合材料。这样,其就综合了镀锌扁钢和纳米碳的特点,既有钢的高强度和热稳定性,又有纳米碳的导电性与强抗腐蚀性。因此,它能抗击大电流的冲击,不会发生开裂与脱落现象,对酸性环境不敏感。尤其适合在发电站、配电室、通信台站(基站)和网络机房等场所使用。

四、结束语

对接地体的防腐措施,应根据实际情况区分对待,脱离了通信系统所在地的具体情况来设计接地体防腐是不可行的,必须适时适地并采用最合适的方式。随着技术发展,在传统接地体的基础上,加上各种新工艺、新技术、新材料的利用,接地体安全可靠性能将更加可靠。

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