周圍其他金屬構(gòu)筑物造成干擾，所以選擇地床位置時(shí)應(yīng)予考慮。
　　7.地域的規(guī)劃 了解近期的地域規(guī)劃，避免陽極搬遷，造成浪費(fèi)或停產(chǎn)。
　　8.安裝難易與生態(tài)環(huán)境。
　　(六)施工與安裝
　　深井陽極需用鉆機(jī)鉆孔至一定埋深，然后將所需的陽極塊(數(shù)量由設(shè)計(jì)決定)由下至上按一定間隔綁在鋼管上，鋼管上要留透氣孔，在陽極外罩一塑料軟管后緩慢放入鉆好的深孔內(nèi)。然后，用泵向塑料管內(nèi)注入濕的填料(焦炭與水的混合物)，使填料注滿井筒，將陽極包圍。注滿一段，將塑料軟管抽出一段，直至注滿為止。每支陽極的引出電纜可分別引出或串接后單根引出。
　　由于鉆孔的管壁和陽極之間填滿導(dǎo)電的焦炭，形成了延續(xù)的立式陽極地。延續(xù)式陽極地床可得到有利的接地電阻、均勻的電位和電流分布。
　　深井陽極中陽極與陽極之間的串、并聯(lián)接頭，包括陽極與電纜的接頭，均要作到可靠的連接，有效的密封，否則會(huì)影響陽極的使用壽命。為確保陽極的有效性，深井陽極可并聯(lián)敷設(shè)于地床的不同深度層上。陽極裝與整流器之間的連接電纜的絕緣密封也要非?？煽?，否則在缺陷處，會(huì)由于土壤溶液的作用造成局部斷路。
　　在較開闊的地帶，一般安裝臥式陽極。施工時(shí)，開挖一條寬0.3～0．5m、深1.5～1.8m的溝，溝的底部鋪上厚0.2m的焦炭層，然后敷設(shè)連接成串的陽極，上面再覆蓋一層0．2m厚的焦炭層，形成水平式的延續(xù)式陽極地床。
　　圖10-42說明了延續(xù)式陽極地麻在地面上可產(chǎn)生均勻的電位分布。
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圖10-42 與陽極地床軸線垂直10m處地面上的電位分布

　　注：上面曲線為延續(xù)式焦炭地床；下面曲線為單支陽極曲線。陽極電壓40V；電流6A；ρ=100Ωm
　　對(duì)于電流需要量較大的設(shè)備(如在20A以上)，可采用水平式連續(xù)陽極。如能使用挖溝機(jī)時(shí)，安裝水平式陽極通常是比較經(jīng)濟(jì)的。
　　1．電纜的選型與施工
　　(1)電纜選型 陰極保護(hù)系統(tǒng)的配線截面，應(yīng)根據(jù)電流大小和經(jīng)濟(jì)電壓降來確定。配線的電能消耗不宜大于陰極保護(hù)系統(tǒng)的20%。一般規(guī)定為：直流電源至陽極和管道配線的截面積不宜小于16mm²；測試樁用的測試導(dǎo)線截面積不宜小于10mm²；跨接線和均壓線的截面積不宜小于50mm²；陰、陽極連接導(dǎo)線的總電阻所占系統(tǒng)回路總電阻的比例不得大于20％；原則上使用銅芯線。當(dāng)陽極導(dǎo)線采用埋地型時(shí)，應(yīng)采用W29-500型電纜；當(dāng)采用架空引線時(shí)，可采用LGJ型鋼芯鋁絞線。國內(nèi)在陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中推薦的型號(hào)與截面如下：
　　1)陰極連接電纜：
　　W29-500/1×16(20℃電阻。1．12Ω/km)。
　　2)陽極連接電纜：
　　W29-500/1×35(20℃電阻，0．519Ω/km)。
　　3)測量陰極電纜：
　　W29-500/1×6(20℃電阻。3．11Ω/km)。
　　4)參比電極電纜：
　　W29-500/1×6(20℃電阻，3．11Ω/km)。
　　5)測試樁引線：
　　BW-1×10(20℃電阻，1．83Ω/km)。
　　6)均壓跨接電纜：
　　W29-500/1×50(20℃電阻。0．357Ω/km)。當(dāng)陽極引線采用架空線時(shí)，導(dǎo)線型號(hào)可為LGJ—50(20℃電阻，0．65Ω/km)。
　　(2)電纜施工要求 電纜使用前，應(yīng)檢查電纜絕緣外皮有無破損。有破損則應(yīng)修復(fù)后再用。
　　鎧裝電纜的彎曲半徑與電纜外徑的比值不應(yīng)小于10倍，無鎧裝為6倍。
　　直埋電纜線路的直線部分，若無永久性建筑物時(shí)。應(yīng)埋設(shè)標(biāo)樁，接頭和轉(zhuǎn)角處也均應(yīng)埋設(shè)標(biāo)樁。
　　盡量使用整根電纜，以減少和避免電纜有過多的接頭。
　　直埋電纜埋入前，應(yīng)將溝底夯實(shí)，電纜周圍應(yīng)填入100m厚的細(xì)砂或篩過的細(xì)土。砂層上部要用定型的混凝土蓋板保護(hù)。
　　電纜與管道連接應(yīng)采用鋁熱劑焊接法，以避免應(yīng)力集中。
　　電纜敷設(shè)安裝還應(yīng)符合電氣裝置國家標(biāo)準(zhǔn)D011《35kV以下電纜敷設(shè)》的要求。
　　陰極保護(hù)用電纜的地下接頭，要求有相當(dāng)嚴(yán)格的絕緣封密性，比一般電力電纜接頭的要求高得多。這是因?yàn)榇祟惤宇^埋在地下，要受到土壤中水分的侵蝕。如密封不好，地下水進(jìn)入接頭部位，必然會(huì)有電偶腐蝕發(fā)生，此時(shí)會(huì)由于電線芯受損而造成斷路。因此，電纜接頭的密封工作必須做好。
　　例如，陽極電纜的接頭通常在焊接牢固后又用φ0．5的鐵絲捆扎，然后用熱收縮套管密封，外部又用多層的膠帶包纏。
　　當(dāng)陰極保護(hù)直流電源正極與陽極地床之間采用架空敷設(shè)時(shí)，電線桿的架設(shè)應(yīng)按照電氣裝置國家標(biāo)準(zhǔn)圖集D101施工。
　　陽極線桿一般采用水泥線桿，包括陽極線引出線桿、直線桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿，這些都是陰極保護(hù)陽極導(dǎo)線的支撐物。陽極線引出桿有單陽極線引出桿和雙陽極線引出桿之分。單陽極線引出桿陽極線上需裝閥式避雷器一支，雙陽極線引出桿則每根陽極線上各裝避雷器一支。陽極線路桿終端桿平面位置與陽極地床可保持任何方向，但需與接地體保持0.5m距離。
　　2.鋁熱焊劑的應(yīng)用技術(shù)
　　(1)鋁熱焊劑 在陰極保護(hù)中，電纜與管道的連接，電纜與電纜的連接，普通采用鋁熱焊劑連接。以前管道與電纜的連接常用電焊焊接，而電焊焊接會(huì)產(chǎn)生過度的熱應(yīng)力，在焊接影響區(qū)內(nèi)殘余應(yīng)力會(huì)消除不當(dāng)，因而產(chǎn)生金屬在焊接影響區(qū)內(nèi)的應(yīng)力腐蝕破壞。鋁熱焊劑焊接技術(shù)削除了因焊接引起的不安全隱患，尤其是對(duì)薄壁高壓輸氣管道。
　　鋁熱焊接的原理，是根據(jù)金屬鋁本身的強(qiáng)氧化性和氧化銅(CuO)進(jìn)行放熱反應(yīng)，產(chǎn)生熔融金屬銅，而將電纜焊接到鋼的表面。其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
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　　焊接劑中，除金屬氧化物氧化銅、還原劑鋁粉外，還有輔助添加劑。鋁粉中鋁的含量不得小于95％，細(xì)度為0.15～0．30mm；氧化銅中CuO的含量不得小于95％，粒度應(yīng)在一定范圍內(nèi)。銅和氧化銅的作用在于控制焊接溫度和銅液量。輔助添加劑作為一種附加成分，用來降低熔渣熔點(diǎn)和增加流動(dòng)性。
　　(2)焊接模具 焊接模具為一石墨坩鍋。因石墨可耐3000℃高溫，具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和塑性。每個(gè)坩鍋可使用50次以上。其結(jié)構(gòu)如圖10-43所示。
　　坩鍋上腔的尺寸影響著鋁熱反應(yīng)進(jìn)行的效果，中部和下部型腔尺寸影響著熔融金屬與熔渣的有效分離和熔融金屬的流動(dòng)成型。
　　(3)焊接方法 將銅片放在圖10-43所示位置(擋住藥粉)，然后將藥粉倒入石墨坩鍋上腔中，再將電纜頭壓在銅管上，用高溫火柴或點(diǎn)火劑點(diǎn)火，使藥粉發(fā)生鋁熱反應(yīng)。反應(yīng)生成的液態(tài)金屬銅流入石墨坩鍋下部，在套有黃銅套的電纜上形成焊點(diǎn)。坩鍋蓋可防止液態(tài)金屬外濺。磁鋼可使模具吸附在鋼體上。
　　被焊鋼管表面應(yīng)先去除氧化皮，并在焊接冷卻后將模具移開，除去浮渣。整個(gè)焊接過程只需3～5min，產(chǎn)生約2500℃高溫。
　　鋁熱焊劑焊接的優(yōu)點(diǎn)是焊接處具有和該連接電纜同等的載流量，焊接牢固可靠，不會(huì)形成高電阻；設(shè)備簡單、輕便(不到1kg)，價(jià)格低廉；無需電源設(shè)備，易于施工。
　　3．陰極保護(hù)中的接頭處理 為保證陰極保護(hù)的長期有效使用，必須首先保證陰極保護(hù)的所有接頭的連接可靠與優(yōu)質(zhì)的密封。如陽極電纜的引出頭，電纜與電纜的連接頭，電纜與鋼管的連接頭，測試樁處各種測試線的引出頭，參比電極與鋼管的連接頭等。由于這些接頭埋于地下，因此，其密封絕緣性要高于一般接頭。
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圖10-43 磁鋼固定式鋁熱劑焊接模具示意
1—坩堝蓋 2—藥粉 3—石墨坩堝 4—銅片　5—磁鋼 6—鋼體結(jié)構(gòu)(管道) 7—黃銅套　8—電纜頭 9—手柄 10—鉸鏈

　　這些接頭一般要求在鋁熱焊劑焊接牢固后，用環(huán)氧樹脂密封、填充，最外面再用與管體相同的絕緣材料絕緣。
　　陽極導(dǎo)線引出頭結(jié)構(gòu)如圖10-44～圖10-46所示。
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圖10-44 碳鋼陽極接頭處結(jié)構(gòu)
1—導(dǎo)線 2—用環(huán)氧樹脂或?yàn)r青封閉　3—灌鉛 4—螺釘 5—塑料套管　6—銅鼻子 7—碳鋼陽極

圖10-45 石墨陽極接頭處結(jié)構(gòu)示意
1—銅芯導(dǎo)線 2—環(huán)氧樹脂填充　3—焊錫灌注 4—塑料管　5—石墨陽極

圖10-46 高硅鑄鐵陽極接頭處結(jié)構(gòu)示意
1—導(dǎo)線 2—螺釘裝固　3—環(huán)氧樹脂填充 4—塑料管 5—預(yù)埋鋼條　6—高硅鑄鐵陽極

　　陰極保護(hù)的陽極導(dǎo)線引出頭是陰極保護(hù)的關(guān)鍵部位，有時(shí)，陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)失靈就是由于引出頭發(fā)生故障造成。因此，在陰極保護(hù)規(guī)范中規(guī)定了陽極與引出線的接觸電阻小于0.01Ω。在上述圖結(jié)構(gòu)中均采用灌鉛、焊錫灌注或預(yù)埋鋼條的措施，以保證有效的接觸。同時(shí)規(guī)定了拉脫力的相應(yīng)數(shù)值。此外，這類接頭均要用環(huán)氧樹脂密封，以避免水分的浸入和接頭部位電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。處理不當(dāng)，則會(huì)在接頭部位產(chǎn)生腐蝕斷路，使陰極保護(hù)的保護(hù)電流不能輸入被保護(hù)金屬體上。
　　測試樁的電纜與鋼管連接，不論是高出地面的測試樁，還是與地面平齊的地下測試樁，均要求電纜與管道的連接可靠，同時(shí)要作好外部密封。
　　國內(nèi)在測試樁測試電纜與鋼管的連接，常采用雙焊點(diǎn)的連接頭，以防一個(gè)焊點(diǎn)失效后，全部檢測系統(tǒng)失效。兩焊點(diǎn)均采用鋁熱焊劑焊接。