適用土壤的陽(yáng)極

   絕大多數(shù)適合埋在土壤中使用的陽(yáng)極是圓柱狀高硅鐵陽(yáng)極，重1~80kg、直徑 30~110mm、長(zhǎng) 250~1500mm。這些陽(yáng)極略成錐形，用作電纜接頭的粗端，將鋼質(zhì)接線片鑄進(jìn)陽(yáng)極材料里，用銅焊或焊接把電纜鋼條接頭連接在一起。此陽(yáng)極接頭通常用鑄塑樹(shù)脂密封，形成一個(gè)陽(yáng)極頭(見(jiàn)圖7-2)。陽(yáng)極過(guò)早損壞事故中90%都發(fā)生在陽(yáng)極頭上，即在電纜與陽(yáng)極的連接處[29]。由于安裝和裝配費(fèi)用構(gòu)成陽(yáng)極系統(tǒng)的主要部分，所以制作一個(gè)可靠、耐用的陽(yáng)極頭時(shí)需要非常仔細(xì)。使用加重陽(yáng)極時(shí)，電纜必須要有支架(如附裝到承載繩索上)，并且在陽(yáng)極頭出口點(diǎn)需要有個(gè)裝置以防安裝過(guò)程中扭結(jié)和損壞。

   在土壤中輔助陽(yáng)極通常埋在焦炭渣地床中。4號(hào)冶金焦炭含碳量80%~90%，電阻率0=0.2~0.52·m，顆粒大小在2~15mm之間，特別適合用作地床回填料。陽(yáng)極作用下析出的氣體(O2、CO2、Cl，如氯化物含量很高的土壤)能夠排出[30]，這樣就不會(huì)因?yàn)闅庾瓒黾雨?yáng)極電阻。此外，把陽(yáng)極埋在焦炭渣地床里，能夠增加陽(yáng)極的實(shí)用尺寸，顯著減小接地電阻(見(jiàn)9章)。埋在焦炭渣地床里的陽(yáng)極接地電阻能夠多年保持不變，如果不把陽(yáng)極埋在焦炭渣地床里，那么由于電滲作用和表面膜的形成，僅僅幾年時(shí)間，接地電阻就會(huì)增加1倍。電流負(fù)載低的陽(yáng)極也可直接埋在黏土泥漿地床里(見(jiàn)6.3節(jié))。用作回填料的焦炭渣可以輕輕壓實(shí)，使其與陽(yáng)極有良好的電連通。結(jié)果，陽(yáng)極的損失大部分轉(zhuǎn)移到焦炭渣回填料的外表面。為避免在陽(yáng)極上按照式(7-1)和式(7-2b)生成大量酸性物可以在焦炭渣回填料中加人熟石灰。焦炭回填料的消耗速率大約2kg·A-1·a。表 7-1列出了有和沒(méi)有焦炭渣回填料的廢鋼鐵、石墨、高硅鐵陽(yáng)極的實(shí)際消耗速率。用焦炭渣回填料降低廢鋼鐵的消耗速率是特別重要的事，因?yàn)楦鶕?jù)計(jì)算，材料消耗可以減少50%。

  除了有簡(jiǎn)單連接頭的陽(yáng)極外，還有圓柱狀雙頭陽(yáng)極，其兩端都鑄有電纜接頭，可以橫

臥或直立陽(yáng)極鏈結(jié)構(gòu)使用。因?yàn)橛虚_(kāi)裂危險(xiǎn)，石墨或磁性氧化鐵陽(yáng)極要壓實(shí)得比高硅鐵陽(yáng)極更為密實(shí)。

有金屬氧化物涂敷層的鈦陽(yáng)極最好做成圓柱狀陽(yáng)極，直徑為16mm或5mm，長(zhǎng)250~1000mm[31]。可以提供單支陽(yáng)極，也可以用電纜連接成陽(yáng)極鏈成品。用鈦管做成載體，管內(nèi)穿過(guò)專用電纜(EPR/CSPE，意大利都靈的CEATCAVI實(shí)業(yè)公司產(chǎn)品商品名，乙丙橡膠/氯磺化聚乙烯。)該電纜在鈦管中間要絕緣，并應(yīng)配備銅質(zhì)外覆蓋層把陽(yáng)極兩端夾在管子上與陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)電接觸，并在中部把它與電纜密封。為保護(hù)金屬化物涂敷層，將銅端子固定在觸點(diǎn)上。這些陽(yáng)極特別適合深井陽(yáng)極的施工，因?yàn)樗鼈冑|(zhì)量輕，并且陽(yáng)極鏈生產(chǎn)比較簡(jiǎn)單。必須將這些陽(yáng)極插進(jìn)煅燒的石油焦回填料中，降低接地電阻，延長(zhǎng)使用壽命。這種石油焦的容重為0.8t/m，顆粒大小為1~5mm。根據(jù)壓縮負(fù)載情況，電阻率介于0.1~50·cm之間。施工過(guò)程中用水洗滌石油焦能夠縮短壓實(shí)所用時(shí)間。

(安裝深井陽(yáng)極時(shí)，必須加裝一根塑料管子，用于氣體排放，防止氣體積存(見(jiàn)9.1.3節(jié))。提供陽(yáng)極鏈成品時(shí)，還包括電纜、同軸定位裝置和排氣管。

  安裝其他類型的陽(yáng)極，遇有場(chǎng)地問(wèn)題時(shí)，宜使用導(dǎo)電聚合物制成的柔性陽(yáng)極。它們廣泛用于混凝土中鋼筋的陰極保護(hù)