铁路移动基站防雷接地施工工法电子式放热焊接法

-PAGE14-铁路移动基站防雷接地施工工法一、前言在21世纪以前，我国铁路沿线设施的接地系统均参考前苏联模式，接地体大多采用钢材质，而国外（除前苏联国家、中国和印度以外），以铜材以及铜镀钢材料作为主要接地材料已有超过100年的历史，而且被相关的国际标准（如：IEEE和IEC）推荐为主要的接地材料。目前，我国大部分地区仍然使用镀锌扁钢作为接地材料，但几十年的实践证明镀锌钢并不能解决接地装置腐蚀问题，像北京房山变电站、大同二电厂、华北电网天津北郊等一批大型500kV变电站投运8-10年后开挖检查发现，接地装置腐蚀严重，有的甚至已被腐蚀断，不得不花费大量的物资来更换成铜或铜镀钢接地装置。据铁道部运输局统计，在2005年至2007年的3年中，全路通信、信号设备因雷害引起的故障在3个年度中分别为762件、650件和310件，分别占年度通信、信号故障总数的9.52%、8.76%、6.22%，造成的故障延时分别为996h、716h和414h，平均每件雷害故障延时1.31h、1.1h、1.34h。从上述几组数据看以看出，3个年度因雷害引起的故障呈下降趋势，是因为铁道部在这三年内安排了综合防雷系统专项整治工作所取得的成果。因此，在确保铁路行车安全，确保通信、信号技术装备的可靠性方面，越来越凸显出综合防雷接地系统对通信、信号设备保护的重要性，同时对设备的接地、防雷以及电磁兼容的设计、施工、维护管理等方面提出了更高的要求。中国铁路正处于跨越式发展阶段，高速铁路、客运专线正在大范围内的建设过程中，新技术、高标准的东西大量应用。本工法选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐蚀性强的铜镀钢，其连接采用先进的电子式放热焊接技术。本工法在XX高铁的通信铁塔防雷接地中得到成功应用。二、工法特点1.材料及工具更先进。用于移动基站防雷接地的材料采用了镀铜钢接地材料，而没有采用传统的热镀锌钢材，接地器材全原装进口。2.采用电子式放热焊接方法，施工效率更高。电子式放热焊接方法简单，容易掌握，无需外接电源或热源，不需要携带电焊机，供焊接用的材料、工具携带方便，焊接工艺耗时非常短，焊接用的工具轻便小巧大大优于传统电焊比传统的用电焊机焊接，省去了繁琐了劳动力，节省人工，从一定程度上缩短了工期，并实现了节能减排。3．通过采用新技术、新材料，施工质量更有保证。电子式放热焊接时发生的化学反应为置换反应，产生的2537°C高温熔化连接材料，冷却后外形美观一致，接头处合而为一实现真正的分子连接，没有接触面，没有机械压力，因此，不会松弛和腐蚀，抗腐蚀性和导电性极强。焊接点是一种永久性的分子结合，不会松脱，焊接点截流能力与导线的截流能力相等且耐腐蚀性能强。4.突破传统焊接方式，实现更多样的焊接连接方式。电子式放热焊接连接法可以完成各种导线间不同方式的连接，如直通型、丁字型、十字型等；还可以完成不同材质导线的连接，如普通钢铁、铜、铜合金、镀锌钢、铜镀钢等之间的连接；甚至可以实现导体间不同形状的连接，如铜导线与铜镀钢接地棒的连接、铜导线与铜板的连接、铜导线与接地镀锌钢管的连接、铜导线与钢筋的连接以及铜导线与槽钢的连接。三、适用范围本工法适用于高速铁路通信工程铁塔防雷接地、通信机房防雷接地、变电站防雷接地。四、工艺原理铁路移动通信固定台站应按均压、等电位的原理，将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。铁塔地网应延伸到塔基四脚外1.5m远的范围，其周边为封闭式，同时还要利用塔基桩内两根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体。当地网的接地电阻值达不到要求时，可扩大地网的面积，即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体周边为封闭式，水平接地体与地网宜在同一水平面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3～5m相互采用电子式放热焊接连通一次；也可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体，延伸接地体的长度宜限制在10～30m以内。垂直接地体长度宜为1.2-2.5m，垂直接地体间距为其自身长度的1.5-2倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方，下层的土壤电阻率低，可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平接地体，彼此间隔为1-1.5m，且应每隔3-5m相互焊接连通一次。海接地体宜采用誓镀铜钢接地材助料，接地体的赛上端距地面不逃应小童于珠0.7碌m栗，在寒冷地区讲，接地体应埋宝设在冻土层以层下。当垂直接刃地体埋设有困坛难时，缎可设多根环形萌水平接地体。携本工法的关键孩技术是：呢1跨．新型接地材丑料纪的经选用。注2染．电子式放热姨焊接技术。旷3折．霜焊接部位的预标处理帖技术搬。五、施工工艺阻（一）眨工艺流程降（见图一）施工准备施工准备接地棒垂直安装接地棒垂直安装布放镀铜圆钢布放镀铜圆钢焊接部钢板表面预处理焊接部导线端头的预处理焊接部钢板表面预处理焊接部导线端头的预处理烘干模具及焊接部位安装模具和焊接物烘干模具及焊接部位安装模具和焊接物装焊药装焊药点燃，放热焊接点燃，放热焊接清理模具清理模具测试接地电阻测试接地电阻稿塑秩艘直图电一佛工艺流程图换（二）矛工艺操作1．施工准备傲认真阅读并审级核施工图纸，享澄清有关技术程问题，组织技薪术人员认真学因习，并对相关容作业人员进行获技术交底，熟属悉有关规范及融技术标准，制眠订安全保护措跃施。捏根据图纸烤确定漏镀铜圆钢的长皆度目，并准备相应桂数量的镀铜圆斩钢、锯镀铜钢棒百、善尖头绘、腹连接器，哪确定焊药型号悟、数量及焊接钢工具。凶接地体费选择荣采用镀铜钢接诵地材料，垂直税接地体规格：堂镀铜钢接地棒尺直讨径叼14.2m燥m叶，铜层厚鲜度仙>0.254辣m辟m很，垂直接地体疫长度宜扬为芬1.更2痛-2.5功m文，垂直接地体布间距为其自身编长度承的董1.5-拜2谷倍。若遇到土屯壤电阻率不均贯匀的地方，下足层的土壤电阻慌率低，可以适晴当加长；水平森接地体规格久：毒φ熄1隙0惑的镀铜圆钢，隐铜层厚外度纲>0.254番m腾m均。市2父．接地棒垂直画安装荐按图妇二仓所示连接好接吃地棒。时博集季同督得图垒二差免接地棒连接图柄将连接好的接附地棒是尖头在下，冲雕击螺栓在上，耳垂直于沟底放宅置于沟中，使钢接地棒靠近水王平接地体，并追距离水平接地倍体局的称“轧十驶”份字交叉或撞者挣“舟T缠”晨字交叉点缓约宁20c瘦m房左右。渐使用重锤将接驶地棒打入地下林。在施工过程棚中，一人持工坑具将接地极打返入地下，一人阵手扶接地极，世保持其与地面活垂直。在接地最极顶端距离地女面还手有市20cm常精时，停止打入成操作，将抗冲症击螺栓取下，阴接上一根新的垫接地棒，在新亲的接地棒的顶西端安装连接器代和抗冲击螺当栓派,游再使用工具将谢新安装的接地抗棒打入地下，伴以此类推，直结到将接地棒打缩入合适的深度刊。满在接地棒打入坡到合适的深度汇后，取下顶端把的连接器和抗谨冲击螺栓。接轮地棒顶端距离绩地面约棕为烟5c脆m趟。垄接地体的上端铲距地面不应小妇于丹0.7射m瞎，在寒冷地区正，接地体应埋矩设在冻土层以泥下。当垂直接肝地体埋设有困封难时，可设多余根环形水平接季地体，饮彼此间隔许为乌1-1.5瑞m脾，且应每尺隔包3-5众m养相互焊接连通膏一次。怕3遇．酱布放镀铜钢绞污线坚选闲用端φ盲1远0匆的镀铜圆钢滔，勺把铁塔地网和榆机房地网通扛过圈φ嚷1虹0屯的暂镀铜圆钢蜂连接起来。响水平镀铜网埋肚设深度惰为墓0.8非m将，施工规范参技考传统扁钢水岸平网换。见图点三。擦图庆三抛戚铁塔地网与机言房地网连接图你4餐．泻焊接部位佣预形处理架焊接部钢板表版面跌预延处理是遭矛在将要块进行淡焊接的部位，燕对钢板进行良础好的打磨，露闸出钢板材料的泪本色（银色）拣。展甲王对打磨过的钢箭板处进行烘烤糠加热，加热位增置以打磨点为腰中心，左右各榜延伸湿10cm旅，从左至右居来回加热，加奏热时间应控制将在形1迅分半钟，此步豪骤炼为重点工序，源其格作用是缩小钢洒板及放热焊接敌反应后的温差蜂。必焊接部导线端新头锅预欢处理棒镀铜圆钢断截延面要平整清洁体干燥，端头用姜塑料自粘带缠碌绕，谷不能散开横。指镀铜钢棒焊接狱部要绢保持桑清洁干燥，焊版接前用喷灯对尾焊接部进行烘惜干。鹊5唇．摩模具安装和焊茂接物安装泡先用夹具固定弄好模具，方便狐打开模具，关慈闭模具使导线迁夹紧，将模具更用喷灯加热以跑去除水分，将叶导线放入打开通的模具内，用捞夹具将模具夹斑紧。如图煎四寺所示雅萄欲数竞饮每图掀四披朗模具和焊接物恭安装图龟6找．客安装焊药及点洞火放热焊接厦把杯状焊药放殊入模具内，将爸电子控制器终奇端夹到点火条籍上，盖上盖子控持续按下电子态控制器按申钮圣5萝秒后点火。见亮图虾五专脸膛图乎五易签点火放热焊接丈图谁7碰．假清理模霞具醉阵点火结挣束械1气到玉2耳分钟后，打开饮模具并移去钢巡杯，就可见焊疼接好的接头，蛋用清洁刷清除首模具内和焊接雷点出的焊渣，西如此能够最大冈限度的延长模雹具的使用寿命针，及保持焊接粥质量的一致性晌。按图叠六所示疼。李蝶宣节随沙佣莲项图恢六隆肠模具清理图淘8各．界收尾工作及接无地电阻涝测试牢（聚1滨）潜最后将开挖的电地方用软土回球填起来，并夯制实，如果破坏余了路面或草皮如，需要重新修需复。清理周围研的渣滓，做好顷收尾工作。最趴后用接地电阻渔测试仪测出接遍地电阻。苹（俩2逝）知施工后，每年樱雨季到来之前外必须实测接地监电阻，如不满剥足要求时，应系采取措施。六、劳动组织段由于运用了新往型的接地材料余及焊接方式镇，因此在劳动奉力墙安排惯方面吓，吵比运用传统的余接地材料（扁征钢）及焊接方块式彼相对要少。陕班长激可哗由蹲安装模具斩或验点火是人员兼任栋，且垂直打入接地群棒遵2蛋人，倦布放镀铜钢绞缺线缘2燕人蔬（阶兼任模具安装拣及点火装置醉安装）跑，辅助工羊1辫人三，司盯机钳1院人柴。闸设焊接界人员，均应经糠一定循技术培训，妨司机应矿取得笛相应的株驾驶己执照闷。七、机具设备疯施工时可该下邮表配置施工机体具及设备，型跳号、规格、数扫量可按实际工跨作量及工期进诚行配置及调整恳。诞设备及工具配隆置口表香序号切名称挡单位劣数量共备注铺1蛋钢丝绳剪括把乌1性隐2低锤子庙把劈1狡篇3揪钢锯弓滩把偏1慈含钢锯条造4以喷灯狗台筐1方5档锉刀苗把扒1陶打磨焊接处的风钢板衔6魄砂纸面张欠1后7兴黑胶布草卷盆1捧8私老虎钳甘把束1任9包接地电阻测试慕仪鲜台就1级10乘棉手套律打带1幻11筝钢卷尺杠把倒1织12剖连接器狸个仗1语13哄抗冲击螺栓萌个饲1爬菜14焰放热焊接模具跌副欧3拥根据实际情况铸而定狱15伴模具夹志把砍1阔佩16扫CADWEL圈DPLU虾S溪电子控制器弹台亚1栋误17壳清洁刷宽把奶1极织18廊铁锹诱把循4衬19匠专用手套棉副爬1裙20植工程车壳辆岔1八、质量控制赛（一）猜质量标准辆本工法执行下豪列标准：类辅蛙驱袭处猴慎毒伤争酒皱丛柄旬株感率使渗圈斗日爹肠焰桌磨巨企忧衔咱竞棚畜泛雪（二）享质量控制棋1谅．堂影响质量的因渴素分析早.缓（草1兆）纯生产厂疏家丢:瞒应对生镀铜接地棒针、袜镀铜圆钢等焊眨接材料姻的来源进行控龄制，并对枝镀铜接地棒篇、票镀铜圆钢等焊亮接材料的拍生产隔全奔过程进行柴严格的质量控拿制。转（衬2类）炎操作人圣员驾:针嘱实行先培训后振上岗。嚷应严格遵守操茫作工艺细则，床增强工作责任脊心，并能熟练痕掌握吊各类专用工具项、电子点火控梦制器个的使用。骤（婆3忍）榜焊接物般的因听素貌:搁镀铜圆钢和镀巷铜接地棒的焊排接部位用喷灯辱烘干的程度。索（葡4若）俘焊接物装好后变模具夹锁好固赢定的控制。负2泪．涛质量控制点揭（莲1稼）始使用合理的挖脆沟工具，沟的屋深度醒在然-0.8~泽-0.6m饼瞧为宜，宽愚度矮授40cm予棉左右。仪（批2盗）熊根据施工设计溪图纸的要求，捞需要挖纵横两魔个方向的沟，炼平行的沟与沟艳之间的距离里为刑谋5m炮、涝8m赚柳、争10m个研等浇，苦焦所挖的沟组成阀一个网格。将字水平接地镀铜趁线理直，水平辰放入沟槽中，盲紧贴沟底。糊（酒3抓）愁通过电子点火到器点火进行放彼热焊接时在场骆人员应全部颗在驼1.绕5罗米范围之外，收以免被飞溅物枝烫伤。认（稀4榆）建烘干焊接部位肉，模具夹紧要减到位。搜（丹5剂）灯施工前做好技脉术交底，详细遇交代本工程的拴技术标准，操各作工艺及质量卸要求。粱（督6次）狂施工中，工作岸人员必须严格津遵守施工工艺清规定，认真、带及时、详细填冬写与本工序有林关的质量记录爆，做脖到纳“南谁施工，谁负猴责构”焰。侨（摆7券）触加强施工全过遭程质量控制，欲严格执行质量理＂三检＂制，西把质量管理纳午入岗位责任制同，做到纵向到隙底。前道工序景不合格，后道监工序不允许继逐续进行。坚（雨8绿）队机具设备及专丸用设备做到专退人使用、保养紫、管理，确保龄满足施工要求水。甘九怖、拆安全傍及环境控制措商施旷本工法遵守铁辣道部标准《头铁路施工技术鹅安全规程格》散TB104营01尾.1掏～锻2-200钉3蛛，逐在本工法实施钻过程中，要僚注意以下安全身环保慎事芒项疫:斜1盐．课做好技术交底野，明确分工，东统一指挥。明2呜．邪每天检查车辆程状况，确保行杀车安全。椅3足．星定期进行安全翁教育，尸使紧“伐安全第一，预幻防为般主然”尤的方针深入人允心。制4铜．酬焊接模具应当碌避免水分，雨借天及大雾天严辰禁操作。占5签．留焊接后严禁用细手触摸模具及隆焊接部位，以繁免烫伤。交6勇．搏焊接完成后残岭留的废弃物，枪应分类收集。能