周围其他金属构筑物造成干扰，所以选择地床位置时应予考虑。
　　7.地域的规划 了解近期的地域规划，避免阳极搬迁，造成浪费或停产。
　　8.安装难易与生态环境。
　　(六)施工与安装
　　深井阳极需用钻机钻孔至一定埋深，然后将所需的阳极块(数量由设计决定)由下至上按一定间隔绑在钢管上，钢管上要留透气孔，在阳极外罩一塑料软管后缓慢放入钻好的深孔内。然后，用泵向塑料管内注入湿的填料(焦炭与水的混合物)，使填料注满井筒，将阳极包围。注满一段，将塑料软管抽出一段，直至注满为止。每支阳极的引出电缆可分别引出或串接后单根引出。
　　由于钻孔的管壁和阳极之间填满导电的焦炭，形成了延续的立式阳极地。延续式阳极地床可得到有利的接地电阻、均匀的电位和电流分布。
　　深井阳极中阳极与阳极之间的串、并联接头，包括阳极与电缆的接头，均要作到可靠的连接，有效的密封，否则会影响阳极的使用寿命。为确保阳极的有效性，深井阳极可并联敷设于地床的不同深度层上。阳极装与整流器之间的连接电缆的绝缘密封也要非常可靠，否则在缺陷处，会由于土壤溶液的作用造成局部断路。
　　在较开阔的地带，一般安装卧式阳极。施工时，开挖一条宽0.3～0．5m、深1.5～1.8m的沟，沟的底部铺上厚0.2m的焦炭层，然后敷设连接成串的阳极，上面再覆盖一层0．2m厚的焦炭层，形成水平式的延续式阳极地床。
　　图10-42说明了延续式阳极地麻在地面上可产生均匀的电位分布。
 

图10-42 与阳极地床轴线垂直10m处地面上的电位分布

　　注：上面曲线为延续式焦炭地床；下面曲线为单支阳极曲线。阳极电压40V；电流6A；ρ=100Ωm
　　对于电流需要量较大的设备(如在20A以上)，可采用水平式连续阳极。如能使用挖沟机时，安装水平式阳极通常是比较经济的。
　　1．电缆的选型与施工
　　(1)电缆选型 阴极保护系统的配线截面，应根据电流大小和经济电压降来确定。配线的电能消耗不宜大于阴极保护系统的20%。一般规定为：直流电源至阳极和管道配线的截面积不宜小于16mm²；测试桩用的测试导线截面积不宜小于10mm²；跨接线和均压线的截面积不宜小于50mm²；阴、阳极连接导线的总电阻所占系统回路总电阻的比例不得大于20％；原则上使用铜芯线。当阳极导线采用埋地型时，应采用W29-500型电缆；当采用架空引线时，可采用LGJ型钢芯铝绞线。国内在阴极保护设计中推荐的型号与截面如下：
　　1)阴极连接电缆：
　　W29-500/1×16(20℃电阻。1．12Ω/km)。
　　2)阳极连接电缆：
　　W29-500/1×35(20℃电阻，0．519Ω/km)。
　　3)测量阴极电缆：
　　W29-500/1×6(20℃电阻。3．11Ω/km)。
　　4)参比电极电缆：
　　W29-500/1×6(20℃电阻，3．11Ω/km)。
　　5)测试桩引线：
　　BW-1×10(20℃电阻，1．83Ω/km)。
　　6)均压跨接电缆：
　　W29-500/1×50(20℃电阻。0．357Ω/km)。当阳极引线采用架空线时，导线型号可为LGJ—50(20℃电阻，0．65Ω/km)。
　　(2)电缆施工要求 电缆使用前，应检查电缆绝缘外皮有无破损。有破损则应修复后再用。
　　铠装电缆的弯曲半径与电缆外径的比值不应小于10倍，无铠装为6倍。
　　直埋电缆线路的直线部分，若无永久性建筑物时。应埋设标桩，接头和转角处也均应埋设标桩。
　　尽量使用整根电缆，以减少和避免电缆有过多的接头。
　　直埋电缆埋入前，应将沟底夯实，电缆周围应填入100m厚的细砂或筛过的细土。砂层上部要用定型的混凝土盖板保护。
　　电缆与管道连接应采用铝热剂焊接法，以避免应力集中。
　　电缆敷设安装还应符合电气装置国家标准D011《35kV以下电缆敷设》的要求。
　　阴极保护用电缆的地下接头，要求有相当严格的绝缘封密性，比一般电力电缆接头的要求高得多。这是因为此类接头埋在地下，要受到土壤中水分的侵蚀。如密封不好，地下水进入接头部位，必然会有电偶腐蚀发生，此时会由于电线芯受损而造成断路。因此，电缆接头的密封工作必须做好。
　　例如，阳极电缆的接头通常在焊接牢固后又用φ0．5的铁丝捆扎，然后用热收缩套管密封，外部又用多层的胶带包缠。
　　当阴极保护直流电源正极与阳极地床之间采用架空敷设时，电线杆的架设应按照电气装置国家标准图集D101施工。
　　阳极线杆一般采用水泥线杆，包括阳极线引出线杆、直线杆、转角杆、终端杆，这些都是阴极保护阳极导线的支撑物。阳极线引出杆有单阳极线引出杆和双阳极线引出杆之分。单阳极线引出杆阳极线上需装阀式避雷器一支，双阳极线引出杆则每根阳极线上各装避雷器一支。阳极线路杆终端杆平面位置与阳极地床可保持任何方向，但需与接地体保持0.5m距离。
　　2.铝热焊剂的应用技术
　　(1)铝热焊剂 在阴极保护中，电缆与管道的连接，电缆与电缆的连接，普通采用铝热焊剂连接。以前管道与电缆的连接常用电焊焊接，而电焊焊接会产生过度的热应力，在焊接影响区内残余应力会消除不当，因而产生金属在焊接影响区内的应力腐蚀破坏。铝热焊剂焊接技术削除了因焊接引起的不安全隐患，尤其是对薄壁高压输气管道。
　　铝热焊接的原理，是根据金属铝本身的强氧化性和氧化铜(CuO)进行放热反应，产生熔融金属铜，而将电缆焊接到钢的表面。其反应的化学方程式如下：
 

　　焊接剂中，除金属氧化物氧化铜、还原剂铝粉外，还有辅助添加剂。铝粉中铝的含量不得小于95％，细度为0.15～0．30mm；氧化铜中CuO的含量不得小于95％，粒度应在一定范围内。铜和氧化铜的作用在于控制焊接温度和铜液量。辅助添加剂作为一种附加成分，用来降低熔渣熔点和增加流动性。
　　(2)焊接模具 焊接模具为一石墨坩锅。因石墨可耐3000℃高温，具有良好的热稳定性、化学稳定性和塑性。每个坩锅可使用50次以上。其结构如图10-43所示。
　　坩锅上腔的尺寸影响着铝热反应进行的效果，中部和下部型腔尺寸影响着熔融金属与熔渣的有效分离和熔融金属的流动成型。
　　(3)焊接方法 将铜片放在图10-43所示位置(挡住药粉)，然后将药粉倒入石墨坩锅上腔中，再将电缆头压在铜管上，用高温火柴或点火剂点火，使药粉发生铝热反应。反应生成的液态金属铜流入石墨坩锅下部，在套有黄铜套的电缆上形成焊点。坩锅盖可防止液态金属外溅。磁钢可使模具吸附在钢体上。
　　被焊钢管表面应先去除氧化皮，并在焊接冷却后将模具移开，除去浮渣。整个焊接过程只需3～5min，产生约2500℃高温。
　　铝热焊剂焊接的优点是焊接处具有和该连接电缆同等的载流量，焊接牢固可靠，不会形成高电阻；设备简单、轻便(不到1kg)，价格低廉；无需电源设备，易于施工。
　　3．阴极保护中的接头处理 为保证阴极保护的长期有效使用，必须首先保证阴极保护的所有接头的连接可靠与优质的密封。如阳极电缆的引出头，电缆与电缆的连接头，电缆与钢管的连接头，测试桩处各种测试线的引出头，参比电极与钢管的连接头等。由于这些接头埋于地下，因此，其密封绝缘性要高于一般接头。
 

图10-43 磁钢固定式铝热剂焊接模具示意
1—坩埚盖 2—药粉 3—石墨坩埚 4—铜片　5—磁钢 6—钢体结构(管道) 7—黄铜套　8—电缆头 9—手柄 10—铰链

　　这些接头一般要求在铝热焊剂焊接牢固后，用环氧树脂密封、填充，最外面再用与管体相同的绝缘材料绝缘。
　　阳极导线引出头结构如图10-44～图10-46所示。
 

图10-44 碳钢阳极接头处结构
1—导线 2—用环氧树脂或沥青封闭　3—灌铅 4—螺钉 5—塑料套管　6—铜鼻子 7—碳钢阳极

图10-45 石墨阳极接头处结构示意
1—铜芯导线 2—环氧树脂填充　3—焊锡灌注 4—塑料管　5—石墨阳极

图10-46 高硅铸铁阳极接头处结构示意
1—导线 2—螺钉装固　3—环氧树脂填充 4—塑料管 5—预埋钢条　6—高硅铸铁阳极

　　阴极保护的阳极导线引出头是阴极保护的关键部位，有时，阴极保护系统的运转失灵就是由于引出头发生故障造成。因此，在阴极保护规范中规定了阳极与引出线的接触电阻小于0.01Ω。在上述图结构中均采用灌铅、焊锡灌注或预埋钢条的措施，以保证有效的接触。同时规定了拉脱力的相应数值。此外，这类接头均要用环氧树脂密封，以避免水分的浸入和接头部位电化学腐蚀的发生。处理不当，则会在接头部位产生腐蚀断路，使阴极保护的保护电流不能输入被保护金属体上。
　　测试桩的电缆与钢管连接，不论是高出地面的测试桩，还是与地面平齐的地下测试桩，均要求电缆与管道的连接可靠，同时要作好外部密封。
　　国内在测试桩测试电缆与钢管的连接，常采用双焊点的连接头，以防一个焊点失效后，全部检测系统失效。两焊点均采用铝热焊剂焊接。