5.2　电极结构及其布置

5.2.1　直流接地极宜由馈电元件和活性材料构成，且水平或垂直于地面布置。水平型电极宜采用方形或矩形断面，垂直型电极断面宜为圆形；馈电元件位于中央，四周填充焦炭，如图5.2.1所示。典型的焦炭夯实密度应为1000kg/m3～1100kg/m3。

5.2.2　在选择接地极布置形状时，宜使溢流密度分布均匀或减小溢流密度偏差系数，最大偏差系数不宜大于2倍的平均溢流密度。在确定陆地电极布置形状时，宜遵循下列基本原则：

1　在场地允许的情况下，宜优先选择单圆环形布置；其次是双同心圆环形布置，且内、外圆环直径之比宜为0.65～0.85；在场地条件受到限制而不能采用圆环形电极的情况下，也应尽可能地使电极布置得圆滑，减少圆弧的曲率。

2　在极址地形地貌整体性较差的情况下，可采用星形布置。对于海岸或河岸电极，电极宜采用直线形布置，沿海岸或河岸敷设。

3　在采用星形电极情况下，分支数不宜大于6，且应在溢流密度最大的端部，布置一个大小合适的“均流环”，以降低端部的溢流密度。

4　在受温升和跨步电位差条件控制的情况下，可选用多圆环形电极同心布置，同心圆环数不宜超过3个。

5　宜对称布置，以利于导流系统布置，提高导流系统分流均衡度和可靠性。

5.2.3　在接地极位于沟、渠、塘等低洼地带附近位置，且在接地极埋设深度小于沟、渠、塘的深度情况下，接地极与其边缘距离应不小于沟渠塘深度的2倍。接地极应避免穿越建筑物，其正上方与地面建筑物的最小水平距离不应小于20m。

5.2.4　对于垂直型接地极，其子电极布置间距与长度的关系宜满足下式要求：

式中：D1——垂直型子电极布置间距（m）；

L0——垂直型子电极长度（m）；

η——垂直型接电极子电极长度与间距的配合系数，取0.6～1.1。

5.2.5　直流接地极馈电元件宜分隔成若干段，以便监测和检修。馈电元件分隔段数不宜过多，以免影响电流分布和使导流系统复杂化；子段电极长度的选取应考虑当其中一段退出运行（检修）时，其他段仍然能在规定的最大过负荷电流下安全可靠地运行。

5.2.6　首尾不连续的两馈电元件的间隔不应大于2m。

5.2.7　电极埋设深度应符合下列规定：

1　在电极长度远大于电极埋设深度情况下，且土壤电阻率近似均匀时，接地极最小埋设深度可按式（5.2.7）近似计算。

式中：h——接地极最小埋设深度（m）；

ρs——表层土壤等效电阻率（Ω·m）；

τ——接地极溢流密度（A/m）；

Upm——地面最大允许跨步电位差（V）。

2　电极应埋设在土壤电阻率低、热特性好、水分充足的土壤中，而不宜埋设在如岩石、砂卵石层和干燥无水的高电阻率的土壤中。

3　接地极埋深应避免可能受到来自诸如田间作业、机耕等方面的人为破坏，同时可避免大气温度对电极运行性能的影响。

4　在满足上述条件要求的情况下，应尽可能减小电极的埋设深度，但不宜小于1.5m。