離子接地極又名電解離子接地系統或中空式接地系統，以占地面積小、施工難度低、降阻效果持久穩定等為技術突破點。
基本介紹
- 中文名：離子接地極
- 外文名：Ion grounded electrode
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
簡介,組成,系統原理,工作原理,離子接地棒施工說明,安裝方式,注意事項,
簡介
離子接地極又名電解離子接地系統或中空式接地系統，以占地面積小、施工難度低、降阻效果持久穩定等為技術突破點。其獨特的離子緩釋技術與抗腐蝕性能，使接地降阻效果不斷提升並在最佳值趨於穩定，適用於不同的地質條件，尤其適用於各類較高接地要求，接地工程難度較大的場所，具有優越的性能價格比。廣泛套用於通訊行業、電力系統、建築系統、軍事設施、交通系統、銀行系統、計算機系統、廣電系統等行業領域的設備地、交、直流工作地、安全保護地。
組成
離子接地系統由先進的由緩釋接地極（內含可逆性緩釋填充劑）、引發劑和增效電解離子填充劑組成。電極外表是紫銅合金，以確保最高導電性能及較長使用壽命，並配以內外兩大種類填充劑，填充劑為無毒化合物，對環境無污染。經實驗證明，土壤電阻率 過高的直接原因是因為缺乏自由離子的輔助導電作用。接地導體外部的填充劑是以具有強吸水力，強吸附力和陽離子交換性 能高的材料為主體，配以長效、降阻、防腐功能強、膨脹係數高不受溫度變化影響、耐高電壓衝擊的多種化學材料為輔料。主要用於解決接地導體周圍的濕度、離子生成含量、防腐保護等問題，使導體與大地緊密結合，從而降低了電極與土壤的接觸電阻，改善了周邊土壤的電阻率，有效地增強了雷電導通釋放能力。導體內部填充材料含有特製的電離子化合物，能充分吸收空氣中的水分。通過潮解作用，將活性電離子有效釋放到土壤中，與土壤及空氣中的水分作用，更加促進導體外部緩釋降阻，且保持阻值長期穩定。導體內部的化合物，隨時間的延長逐步化合成膠質透明狀態。我們利用膠質化合物的導電性能， 使整個系統能夠長期處於離子交換的狀態中，從而構成了理想的電解離子接地系統。工程施工簡單，當室外不具備施工條件時，在樓房最底層的室內也可安裝使用，單極占地只需0.1平方米，對施工條件的寬容性尤其適用於在建築物密集的城市內使用。工程附加費用小，使用壽命長，導體內的緩釋填充劑埋設後，接地電阻會逐漸下降，半年至一年內達到穩定值，埋設緩釋過程可以長達30年。產品完全符合UL、NEC、ANS、IEC、BS等國際標準對接地設備保護的要求。
系統原理
接地裝置的接地電阻通常由三部分組成。
第一部分：接地體本身的電阻，通常接地電極都是用金屬做成，這部分電阻只占接地電阻的1%~2%，可以忽略；
第二部分：接地電極與土壤接觸部分的接地電阻，在一般土壤中這部分占接地電阻的20~60%；
第三部分：電流流經接地極流入土壤後散流時的電阻，這部分散流電阻由土壤電阻率決定。
工作原理
1、緩釋（離子）接地極的工作原理
土壤中活性離子的含量是影響接地電阻的因素之一，許多土壤中含有活性電解離子的化合物較為稀少，單純的接地體不會達到接地要求。經過實驗比較，在接地極中加入可逆性緩釋填充劑。這種填充劑具有吸水、放水、可逆的特點。這種可逆的反應，有效的保證了殼層內環境的有效溫度，保證了接地電阻的穩定。該填充劑無毒副作用，在與金屬電極長期配合作用中，在離子生成及對銅合金防止腐蝕兩方面都達到了較好的效果。通過這種方式產生的離子吸收大地水分後，可以通過潮解作用，將活性電解離子有效釋放到周圍的土壤中，使接地極成為一個離子發生裝置，從而改善周邊土質使之達到接地要求。
2、引發劑與增效電解離子填充劑的工作原理
通過引發劑與增效電解離子填充劑的相互作用產生針對殼層土壤的化學處理，降低殼層土壤的電阻率。同時在緩釋接地極與大地土壤之間，形成一個過渡帶，其化學物質的選擇及化學成分的組成標準為：
（1） 作為連線接地電極與大地之間的載體，具備膨脹性好，親和力強的特點，增大了接地極的等效截面積和土壤的接觸面積；
（2） 良好的吸附性能，消除了接地極與土壤之間接觸電阻，改善了地中的電場分布；
（3） 良好的滲透性能，深入到泥土及岩縫中，形成樹根網狀，增大了地中的泄流面積；
（4） 吸收水分，保持殼中水分內平衡，不流失；
（5） 通過脈衝電流後，不發生電離；
（6） 保護接地極免遭土壤中的各種腐蝕與侵害，對電極有防腐作用；
（7） 獨特的負阻特性，降低了接地體在瞬間泄流時，地表面裝置之間的電位分布梯度，提高了對人身、設備和設施的安全保護性和可靠性；
（8） 無毒、副作用。
通過緩釋接地極與增效電解離子填充劑的共同作用，形成了一個殼層內環境，這一內環境內外融合漸向四周擴散，共同完成了殼層土壤化學處理作用。從而有效解決了接地技術中的諸多難題，成為一種良好的技術替代方案。
離子接地棒施工說明
1、鑽孔
在選好施工場地鑽出ф155mmX3155mm垂直地面的孔洞。
2、配製填充劑
在容積大於150L的容器內放入50KG淡水，加入引發劑，攪拌至全部溶解，加入增效離子填充劑，攪拌至糊狀。
3、植入接地極
拆開接地極兩端密封膠帶，將1：4配製好的填充劑填入孔洞底部，將接地極植入孔洞中，接地極頂部與地平面平行；接地引出線，將其餘填充劑填在接地極周圍至接地極頂端100mm時止。蓋上防護帽，測量接地電阻，用土壤填蓋防護帽周圍，帽頂高出地面100mm。
安裝方式
水平安裝、垂直安裝。
注意事項
鑽孔不宜大於155mm，以免填充劑填充不足；蓋防護帽時注意棒上的通氣孔不得被泥土或填充劑堵塞，帽上通氣孔在回填土之上，不得堵塞。當一套接地極達不到地阻要求時，可用二套或幾套並聯使用，棒與棒之間的間隔不宜小於5m。引出線宜採用95mm2多股銅線，引出線與接地極採用放熱焊接進行連線。
將安裝完的離子接地棒電極用裸銅纜連線起來，形成主環，其連線點用放熱焊接。對於其它電解離子接地極的安裝重複第一至第五步即可。按以上步驟安裝完成後， 即可投入使用。
注意：避雷針的引下線必須直接接到接地系統的接地主環上，其它設備的接地線則要求連線到接地主匯流排上。
