电话电缆强制电流阴极保护

  强制电流阴极保护主要用在电缆或穿人电缆的钢套管上，它们位于建筑物密集区以外，在此有可能建设大型阳极装置而对其他管线没有有害影响。在人口密集地区，用强制电流的阴极保护常常只能采用深井阳极或在个别问题突出的地方局部采用地表浅埋阳极(局部阴极保护，见第12章)。

 小的强制电流保护装置的辅助阳极可以靠近电缆或电缆导管安装。但是，它们也能做成带状阳极插进敞开的电缆导管槽中，这些电缆导管是用预制成导管形状的水泥块构成的，这样可减少对其他管道的干扰。如图13-4所示为用1根带状阳极保护的3根电话电缆的电位分布情况。带有金属护套的长距离电缆应实施阴极保护，因为受沿线土壤影响会形成延长的腐蚀电池(见4.2.1节)。

  在阴极保护的管道附近的铅包电缆必须与该管道的阴极保护装置连接，否则它们会受此保护电流的干扰(见 9.2节)。如图 13-5所示为长 10m 的电缆的电流需要量及其电位分布情况。

  这种做法同样适用于与阴极保护的管道交叉的电缆用于消除干扰(见9.2节)。假如采取以下有效措施，那么管道产生的难以抵御的保护电流干扰几乎总是可以避免的:(1)在阳极装置的电压锥区域内(阳极装置周围半径约100m)，电缆采用聚乙烯防护层;

长度 /km

(2)与管道交叉点两侧至少3m范围内，电缆采用完好无损的聚乙烯护层[4]。接人电话铁塔的电话电缆非常容易受到雷击破坏。为避免雷击破坏，或将这些电缆封闭在镀锌钢套管内，或敷设时增加防雷击保护措施。采用镀锌钢套管时，各节管子(6m)必须用防水密封型螺纹套筒连接起来。各个套筒间必须实现低电阻连接，否则管道的纵向电阻增大使管道无法实施阴极保护。套管的两端必须采取防水密封[2,41。假如套管不是敷设在非冻土层中，那么必须根据土壤条件实施阴极保护。假如水渗进管子的腐蚀缺陷部位，水会结成冰，在冰的压力下电缆会被损坏。

  具有防雷击保护措施的电缆在塑料防护层外采用没有额外防护层的镀锌钢丝增强，这样可以改善电缆护套的漏电负荷G'。这层增强材料通常是厚 2mm 的扁钢带，在土壤中特别容易被腐蚀。为了在电缆的有效寿命内确保防雷击功能，应对增强钢带实施阴极保护

无防护层的镀锌钢套管和镀锌扁钢带的保护电流密度相对较高，介于20~30mA·m-2之间。由于多石块地区的土壤电阻率很高，往往很难建成相应的低电阻阳极装置。假如保护装置的整流器输出电压超过 70V，一旦发生雷击，相应的过电压避雷器将不会有效工作，最终会使整流器损坏。使用新型柔性阳极能够克服这些问题(见7.2.4节)。采用这些聚合物材料的电缆阳极，甚至是在高电阻率的土壤中，也能够建成低电阻阳极装置这些聚合物材料的电缆阳极能够与受保护的目的物平行敷设，间隔距离大于1m。采用很长的柔性缆形阳极，接地电阻较常规装置的接地电阻低。虽然柔性阳极较贵，但它们具有以下优点:

(1)输出电压低，所以变压整流器容量可以小一些;

(2)受保护的目的物沿线的电位均匀地降低;

(3)对其他装置的干扰非常小。

如图13-6所示为沿着用柔性阳极保护的镀锌钢套管的电位分布情况，该电缆一直接到发射机上。该钢套管长1000m，管子沿线的土壤电阻率在800~1600·m之间。柔性阳极敷设在管子一侧的焦炭屑里，与管子距离1m。阳极装置的接地电阻大约为1.22。当

保护电流为3.5A时，该整流器需要11.5V的输出电压，保护用电功率为40W电缆的钢套管和防雷击保护增强材料只能经由火花间隙连接到操作接地上。当电压非常高时(如在闪电时)，该火花间隙就会作出响应，并与该装置导电性连通，以避免危险性接触电压以及损坏电话设备。当该电压一降下来，这些装置便重新实现电分离。利用这一隔离方法可达到:

(1)腐蚀电池“钢筋混凝土(基础接地)/钢管”或防雷击增强材料被中断;

(2)受保护目的物的保护电流需要量保持很低;

(3)受保护范围被限制。

  所以，火花间隙的功用没有被抵消，防雷击的电缆两端必须安装绝缘套管，并装有火

花间隙隔离装置，这样在焊接点上与防雷击增强材料连接的金属护套或屏蔽与建筑物的工作接地(基础接地)分离，与远端接地也分离。假如绝缘套管和火花间隙隔离装置直接安置在土壤中，它们构成潜在的危险点。电流够流出并重新流进。假如把它们安装在干土坑中，且两侧1m长的电缆要绝缘，那么可以减少这样的危险。

如图13-7所示为特殊电缆(具有防雷击保护)的阴极保护电位图，该电缆接到天线装置上，并带有无防护套的镀锌钢铠装。由于地下有很多石块，发现要将阳极安装在1.6km以外的地方，电阻才比较低。变压整流器采用过压保护器以防止雷击。保护站的运行利用一电缆线实现远程监测，有雷电暴警报时，可以远程控制关断此保护站。