输电线路接地装置的防腐措施
来源:用户上传
作者:
摘要：在输电线路接地装置管理工作开展后，要对设备进行常规化管理外，也要提升防腐处理的时效性，本文主要分析了输电线路接地装置产生腐蚀的影响因素，并对防腐措施展开 讨论。
关键词：输电线路 接地装置 防腐措施
1引言
接地装置长期处在地下，特别是土壤电阻率低的地方，如潮湿且含有一些可溶的电解质，酸、碱、盐等成分的地方。这些水分和电解质对接地装置会产生腐蚀，极大地影响装置的使用寿命。腐蚀会造成接地网局部断裂，接地线与接地网脱落，形成严重的接地隐患或构成事故。据有关资料数据统计，每年都发生因接地装置腐蚀造成接地电阻超标，甚至断裂使一些设备“失地”的情况。防雷设备和电力设备“失地”会造成严重后果，使防雷设备失去作用，在接地短路故障发生时，使局部电位升高造成反击，使事故扩大。因而对接地装置的腐蚀问题必须认真对待，并采取切实可行的防腐措施。
2 接地装置的腐蚀和影响因素
2.1 接地装置的腐蚀环境
接地装置的腐蚀环境主要有两种，即大气腐蚀和土壤腐蚀。
金属材料的大气腐蚀主要是材料受大气中所含的水分、氧气和腐蚀性介质（包括烟尘、表面沉积物）的联合作用而引起的破坏。
而土壤腐蚀是指土壤的不同组成部分和性质对材料的腐蚀。由于土壤是一个由气、液、固三相物质构成的复杂系统，其中还存在着若干数量不等的土壤微生物，其新陈代谢也会对材料产生腐蚀。如果把气候、地区分布考虑进去，那么，即使是同一种土壤，腐蚀性大小也是不同的。由此可见，土壤腐蚀性的研究是一个非常复杂的问题。
接地装置中，接地引下线的腐蚀主要是大气腐蚀，而接地网的腐蚀主要是土壤腐蚀。而接地引下线进入土壤的部分，既有大气腐蚀的环境，又有土壤腐蚀的环境。
2.2 大气腐蚀的机理
温度和相对湿度是引起金属在大气中腐蚀的重要原因。当金属与比其表面温度高的空气接触时，空气中的水蒸汽可在金属表面凝结，即结露，这是金属发生潮的大气腐蚀的基本原因。当空气中相对湿度到达某一临界值时，水分子金属表面形成水膜，从而促进了电化学过程的发展，表现出腐蚀速度迅速增加，此时的相对湿度即为金属腐蚀临界相对湿度。金属表面如有微细的缝隙、氧化物、小孔、吸潮的盐类及灰尘等存在，由于毛细管的凝聚作用，其结露的临界湿度降低，这就是经常见到的钢铁构件的狭缝中，盖有灰尘的表面或有锈层处，特别容易生锈的原因。
2.3 土壤腐蚀的机理
土壤腐蚀属于电化学腐蚀，它和其它介质中的电化学腐蚀过程一样，因金属和介质的电化学不均一性形成腐蚀原电池，这是腐蚀发生的根本原因。实质上土壤腐蚀是水溶液腐蚀的一种特例。它受土壤的pH值、杂散电流、化学反应、电阻率和微生物作用的影响极大。氧和水是土壤腐蚀的关键因素。但因土壤介质具有多相性，不均匀性等特点，所以除了有可能生成和金属组织的不均一性有关的腐蚀微电池外，由土壤介质的宏观不均一性所引起的腐蚀宏电池，在土壤腐蚀中往往起着更大的作用。
与接地网腐蚀有关的土壤性质主要有：孔隙度（透气性）、含水量、電阻率等。而这些影响因素又是相互联系、共同作用的。
透气性较好的石渣土、风化石等粗粒无粘性土壤中的接地网腐蚀程度较轻。而在密不透气的粘土中，地网容易发生严重的腐蚀，粘性越大，腐蚀越严重。这是因为在氧浓差电池的作用下，透气性差的区域将成为阳极而发生严重腐蚀。而在透气性良好的土壤中也更容易生成具有保护能力的腐蚀产物层，阻碍金属的阳极溶解，使圆钢腐蚀速度减缓。
土壤中含水量对腐蚀的影响很大，土壤中的水份对于金属溶解的离子化过程及土壤电解质的离子化都是必要的。有资料表明，当土壤含水量很高时，饱和度大于95%，氧的扩散渗透受到阻碍，腐蚀减轻。当湿度降到10%以下，由于水份的短缺，阳极极化和土壤电阻加大，腐蚀速度又急速降低土壤电阻率越小，土壤腐蚀也越严重。粘性土电阻率较低，地网处于此种土质中腐蚀较大，而石渣土等土质的电阻率较大，腐蚀较轻。
3 接地装置防腐措施
为了有效提升输电线路接地装置防腐效果，相关人员要积极整合管理要求和控制机制，切实提升相应措施的完整性和时效性。
3.1 接地极防腐措施
3.1.1正确选用接地体用材、埋深和采取优质施工工艺
为了防止接地体腐蚀，选用材料很关键，一般不要使用再生钢。接地体的埋深一定要达到0.6m以上，并用细土回填，分层夯实，不要用碎石和建筑垃圾回填。对焊接头的焊口长度，焊接质量要严格把关，不能有虚焊、假焊现象。对焊口要刷防锈漆进行处理。施加降阻剂防腐剂要均匀，不要有脱节现象，对施加降阻剂和不施加降阻剂的地方要刷防锈漆进行过渡，防止因电位不同引起的电化学腐蚀。
3.1.2 用性能优良的高效降阻剂
高效降阻剂是一种新型降阻剂材料。性能优良的降阻剂具有稳定的化学性能，对接地金属无腐蚀作用，同时还能保护金属不受腐蚀。《降阻剂技术条件》规定，在实验室的试验中表面腐蚀率应不大于0.03mm/年，在埋地的金属腐蚀试验中表面平均腐蚀率应不大于0.05mm/年。降阻剂呈弱碱性，且降阻剂浆料在24小时内能完全凝固。从化学角度看，一方面，降阻剂呈弱碱性对接地体有一定的保护作用;另一方面凝固后的降阻剂将成为金属电极的固体保护层，以隔离土壤中腐蚀液体的侵入。通过近几年来的跟踪测试表明：接地装置接地电阻值稳定，且随着时间的推移，接地电阻值稳中有降，接地体基本无腐蚀现象发生。
3.1.3 阴极保护法
在输电线路接地装置防腐蚀工作开展的过程中，要结合被保护金属的性质对其进行外加阴极极化的方式进行金属保护。目前，牺牲阳极法和外加电流法的应用范围较为广泛，能有效利用相应的化学反应保证输电线路接地装置防腐效果符合要求，一定程度上提高其运行质量和安全性。
一方面，主要是牺牲阳极法。需要在被保护输电线路接地装置上连接负极以及更加容易腐蚀的金属，有效利用阳极腐蚀溶解的方式保证输电线路接地装置的安全性。另一方面，主要是外加电流法。要利用外加直流电源的方式进行处理，将被保护的输电线路接地装置和电源负极相连接，确保输电线路接地装置成为整个结构的阴极，形成极化效应，保证金属不会被腐蚀。
阴极保护法在实际应用的过程中要结合土壤的实际特性，确保相应的方式具有针对性，且能有效对保护电流予以设计，提升保护处理机制的完整性，也为后续输电线路接地装置埋设管理工作的顺利开展奠定基础。
3.2 接地线的防腐措施
接地线最容易发生的腐蚀部位是从地下与水平接地体连接处直到地面上1m处，因为此处接地引下线经过两种不同的腐蚀环境，腐蚀电位不同，特别容易发生因电位不同而引起的电化学腐蚀。采取的措施是从地下与水平接地体连接处开始刷沥青漆或防锈漆，直到地上与设备连接处，并定期进行维护。
结束语：
总而言之，在输电线路接地装置防腐工作开展过程中，要对周围可能产生腐蚀的因素予以关注，
有效制定更加具有针对性和可行性的处理机制，提高管控工作的整体水平，优化实际管理效果，因为输电线路接地装置应用效率的升级奠定基础。
参考文献：
[1] 申学德， 程克娜， 梁永东等. 盐渍土地区高压输电线路杆塔接地装置腐蚀分析[J]. 东北电力技术， 2015， 36（6）：20-23.
[2] 蔡焕青， 周明， 邵瑰玮等. 不锈钢复合材料用于输电线路杆塔接地系统及其耐腐蚀性研究[J]. 高电压技术， 2014， 40（9）： 2938-2944.
[3]王永亮.输电线路接地装置的防腐措施[J].全面腐蚀控制，2019，33（01）：87-88.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14974295.htm
