电解离子接地施工技术研究

郑维强，向波，简辉

（广东省工业设备安装有限公司，广东 广州 510080）

1 工程概述

重庆江北国际机场T3 航站楼综合交通枢纽和ITC 大楼是机场指挥中心所在地，该中心包括机场国内国际离港接点数字集群通信、信息弱电系统主机房。机场信息控制和通讯系统的高要求决定了系统接地绝对可靠，接地电阻小于1Ω。由于交通枢纽综合楼挖方区域为岩石，因此，接地系统设计了电解离子接地极、接地扁钢等接地装置，电解离子接地极之间采用FLJD-95 铜绞线作为水平接地极，同时，利用基础钢筋作为接地体的一部分。

2 电解离子接地极主要构成

FLJDX-XT 离子接地系统外部由铜合金制成，并经过特殊的防腐工艺处理，管壁内附加陶瓷镀膜，以确保高导电性能及延长使用寿命；接地体内部及外部配装两种富离子填充材料，接地体外部填充材料是以具有强吸水力、强吸附力和阳离子交换性能高的材料为主体，配以长效、降阻、防腐功能强、膨胀系数高不受温度变化影响、耐高电压冲击的多种化学材料为辅料。接地体内部填充材料含有特制的电离子化合物，能充分吸收空气中的水分，通过潮解作用，将活性电离子有效地释放到土壤中，促进导体外部缓释降阻，且保持阻值长期稳定。接地体内的缓释填充剂埋设后，接地电阻会逐渐下降，半年至1 年内达到稳定值，埋设缓释过程可以长达30 年。

电解离子接地极由电极单元、高性能回填料和防护罩3部分组成。电极单元自身做防腐处理，管内填充内填料。内填料具有很好的吸水保水性，通过不断向土壤周围释放导电离子改善周围土壤的湿度和离子浓度，从而达到降低接地电阻的目的。FLJDX-XD 型电解离子接地极适用于NH3、NH+4、SO2、H2S 及强氧化性物质，pH ≤4.5 以外的坏境。

2.1 电极单元

电极单元材质规格尺寸及允差见表1。

2.2 高性能回填料

采用火山灰形成的黏土及石墨为主要原料；每袋重量；25±0.5kg。

2.3 防护罩

采用高强度PVC 工程塑料制成，最高可承受5t 重量。

3 电解离子接地极安装施工

3.1 测量放线

根据接地施工图纸，结合室外雨污水、给水、中水、室外消防栓给水管道管井等给排水施工图纸，及室外路灯，高压进入管线等电气施工图纸，确定接地网及接地极的施工位置，并在现场画线。

3.2 沟槽开挖

采用小型挖掘机根据标注的开挖线开挖沟槽，沟槽深0.7m。挖掘机开挖行走线路避开地面管井和地下管线等障碍物，接近障碍物时，需采用人工开挖。避免破坏管线。

3.3 确定开挖点、钻孔、清孔

按照现场实际情况，避开地下管线和地上建筑物，按照离子接地棒均匀布置的原则，确定离子接地棒的钻孔位置，清理开孔处的垃圾、浮土和石块，采用钻机钻出孔径为150～180mm 深3.5m 的孔洞。缓慢提升钻头，防止石块和大量泥沙落入孔内。为防止浆料稀释，在灌注降阻剂前采用深井泵抽出积水，检查成孔质量是否合格。

3.4 电解离子接地极安装

将离子接地极垂直缓缓放入孔内，施放离子接地极不要碰到孔壁，以免石子、泥沙落入孔底，离子接地极需放入孔的中间后，按降阻剂生产厂家要求调制好的降阻剂料浆，从管口压入直至浇灌孔口为止。降阻剂用量应保证垂直接地极体位于降阻剂填充区中心部位，在离子接地极顶部安装PVC防腐罩，按照上述方法重复安装其他离子接地极。

3.5 水平接地极的安装

清理已开挖沟槽和钻孔时沟底的石块和垃圾，并人工在基槽底部挖120×120mm 的降阻剂小槽。将水平接地极体放入槽内，并按要求与垂直接地极采用热熔焊焊接；用支撑物将水平接地体支撑起来；降阻剂料浆包裹水平接地体的尺寸为120×120，每米水平接地极降阻剂用量为25kg。将降阻剂和水按1：1 的比例配置，在斗车或其他容器内搅拌均匀，制成浆状，然后均匀地灌入沟槽，包裹住水平接地极。待料浆初步凝固后，细土回填，并逐层洒水夯实，如图所示。回填土要求用黏性土壤回填密实，土中不允许有砖头及垃圾，以免影响接地电阻。

表1 电极单元材质规格尺寸及允差

图1 水平接地体沟槽端面示意图

3.6 放热焊接操作

步骤：放热焊接前应对导体的焊接部位进行打磨，去除氧化层，并用喷灯对被焊接导体和模具进行加热，去除水分；放热焊接过程描述如下：（1）选用专用的模具，把表面已清洁过的导体放入模具焊接腔；（2）合上模具，锁紧夹具，固定模具并放入钢碟于模具反应腔底部；（3）将焊药倒入模具反应腔，把引燃药均匀撒在焊药及模具沿口上；（4）合上模具盖并用专用点火枪点燃，待反应完毕后，打开模具并清除焊渣。

3.7 焊接质量检验

接地装置的水平接地极、垂直接地极及接地线等应使用放热焊接，其熔接接头必须符合下列规定：（1）被连接的导体必须完全包在接头里；（2）要保证连接部位的金属完全熔化，连接牢固；（3）放热焊接的接头的表面应平滑；（4）放热焊接的接头的应无贯穿性的气孔。

3.8 接地线安装

离子接地装置应按照设计图纸连接点采用40×4 镀锌扁钢与建筑物基础接地体相连。弱电机房室内等电位箱采用导线截面35mm2的多股铜芯导线穿PVC25 管直接与室外离子人工接地连接。

4 结语

随着信息技术的飞速发展，弱电技术的运用越来越广泛，弱电机房在机场项目已成为常态化，系统接地的可靠和稳定对弱电系统的安全运行至关重要。传统的利用建筑物基础钢筋接地和增加安装角钢或钢管的人工普通地极接地方式，无法满足弱电系统的接地要求。电解离子接地极对弱电机房各种信息化设备正常运行起到至关重要作用，起到为交通枢纽指挥系统保驾护航的效果。电解离子接地装置施工技术可以为类似施工提供参考。