电力线路接地网腐蚀分析及防护途径

电力线路接地网腐蚀分析及防护途径

沈纯彪

国网福建省电力有限公司诏安县供电公司 福建省 363500

摘要：电力线路接地网络是电力设备安全稳定运行的重要保证，但是由于电力线路接地网络长期处于土壤中，很容易遭受酸蚀，每年的腐蚀速率一般为2～8mm。当接地系统发生较大的腐蚀时，接地系统的截面面积会减小，导线的电阻也会增加，在经过电流时，会引起接地导线的发热而断裂，从而对电气设备的损伤，甚至是人员的死亡。因此，本文针对电力线路接地网腐蚀因素及防护途径进行了分析。

关键词：电力线路接地网；腐蚀；防腐途径

引言

随着电力系统向更高电压和更大容量的方向快速发展，对于接地网的性能要求也越来越高。目前我国接地网普遍选用普通碳钢来铺设，在土壤环境中容易发生腐蚀问题，进而降低了接地网的使用性能，甚至发生安全事故。因此，如何避免此类问题，成为相关人员研究的重点。在对电力线路接地网进行施工的过程中，良好的防腐技术应用是确保整体系统质量与安全的关键。因此，在具体施工中，施工单位一定要根据实际情况，结合实际需求，做好其防腐保护施工。

1.电力线路接地网腐蚀因素

1.1电力线路接地网材料

不同金属在土壤环境中的腐蚀速率具有明显的差距。欧美等发达国家较早地采用裸铜材料铺设电力线路接地网，不仅因为裸铜具备良好的导电性，同样截面积的情况下表现出更好的导电效果，而且相对于钢铁等常见金属来说，在形成原电池的过程中作为阴极而受到保护，因此具有更好的耐腐蚀性能，是较为理想的电力线路接地网铺设材料。受限于铜资源、社会经济的特殊国情，虽然钢铁在土壤中腐蚀速率相对较快，但具有更好的经济适用性，因此我国普遍选用碳素结构Q235钢作为电力线路接地网材料。为了增强普通碳钢的耐腐蚀性，部分地区采用镀锌的办法处理，但在一定程度上会产生环境污染，且防腐效果有限。

1.2土壤理化性质

土壤是一种由气、液、固三种形态物质组成的十分复杂的电解质环境，其结构性质都存在着较大的不均匀性。理论上，能够影响土壤理化性质的因素大都能够直接或间接地影响土壤中金属的腐蚀情况，但根据实际情况的不同，各种因素的影响程度也存在较大的差异，总的来说，含水量、孔隙率、含氧量、含盐量、PH值、微生物和土壤电阻率对于电力线路接地网腐蚀具有较为明显的影响。

（1）土壤孔隙率，一般以含气率来表征土壤孔隙率的大小，即单位体积内土壤的空隙中气体所占用的比率，也被称作透气性。与孔隙率密切相关的是土壤含氧量，氧气是金属化学腐蚀进程中的重要影响因素，良好的透气性可以提供充足的氧气，然而，金属在较好的透气性土壤容易产生具有保护能力的腐蚀层，反而减缓了其腐蚀进程，但仍然存在氧浓差电池的现象，由于氧气含量分布不均，导致透气性差的区域腐蚀情况加剧。

（2）土壤含盐量，土壤中的盐分是构成电解质的重要组成部分，不仅影响导电过程，也影响着金属化学腐蚀反应进程。通常情况下，可溶性盐类的含量增加，土壤的导电性能提高，宏观电池的腐蚀性能也会相应增强。其中，硫酸盐和氯化物对于腐蚀的影响最为明显，这是因为，Cl-是土壤中最强的腐蚀性阴离子之一，能够加速腐蚀过程的阳极反应，甚至可以穿过金属腐蚀层与金属直接反应，因此具有极强的钝化破坏能力。同样的，硫酸盐也可以破坏金属表面的保护层，进而造成比较严重的金属腐蚀。

（3）PH值，一般来说，土壤的PH值大约处于5-8之间，显示为中性。当土壤PH值高于7.5的时候，土壤显碱性，又被称为盐碱土，对金属的无法造成较强腐蚀效果。当土壤PH值低于6时，被称为酸性土壤，对金属的腐蚀性较强。部分有机酸也对金属具有较强的腐蚀性，但无法通过PH值来体现，因此还需要进一步测量土壤总酸度才可以更加准确的表征。

（4）土壤电阻率，电阻率是土壤导电性能的评价指标，受多方面的因素影响主要包括土壤结构、含盐量、含水量等等。多数情况下，土壤电阻率越小，则相应的土壤腐蚀能力越强，尤其是宏电池腐蚀作为主要腐蚀形式发生的时候，土壤电阻率的影响非常明显，对于微观电池腐蚀的影响比较小。

（5）含水量，电力线路接地网在土壤中发生的最主要腐蚀形式为电化学腐蚀，而水作为电解质重要组成部分，几乎影响到了其他所有的腐蚀因素。通常来说，土壤含气率与土壤含水量呈现负相关的现象，含水量越高，含气率越低，进而影响土壤中氧含量的大小。同时，含水量的大小还直接影响着离子的浓度、微生物的生存情况。但有学者研究发现，并非含水量越高，腐蚀速率越高，当含水量超过25%的时候，反而随着含水量的增加而变低。

2.电力线路接地网防腐保护技术应用

在对电力线路接地网进行防腐保护的过程中，电力企业与技术人员应根据实际情况，结合实际需求来进行保护技术的合理选择。以下是本次工程中的电力线路接地网防腐保护技术的具体应用分析：

2.1WDFY-711以及WDCB-811电极与测试片埋设

首先是WDFY-711电极埋设，将填料铺垫在基坑底部，填料层上横放电极，再用填料做好电极覆盖，用土将电极坑回填好，并对电极坑土壤做好浇水湿润。其次是WDCB-811电极埋设，将WDCB-811电极和填料装进布袋，再将其放入到电极坑内，电极坑用土回填好，并做好浇水湿润。再次是测试片埋设，每一个试片坑内埋设12片碳钢试片，6片连接电力线路接地网，6片不连接电力线路接地网，试片坑用土回填，并做好浇水湿润。最后是对电力线路接地网阴极点以及试片连接网点上的焊点进行焊接，电力线路接地网的4根阴极电缆以及与其连接的试片应该在接地带上进行焊接，通过密封材料做好焊点的密封处理。其中，阴极电缆需要在80×70×8mm形式的扁钢板上焊接，而这个扁钢板则需要在选定的电力线路接地网阴极及其接点上进行焊接，通过密封胶带做好焊点的密封处理，再用土将其回填好。完成上述施工之后，再对220V/1000V容量的工作电源以及自动控制装置进行安装。

2.2防腐保护装置中的回路电缆布设和连接

施工中，对于阴极电缆以及阳极电缆，应分别进行布线电缆沟的开挖，然后将电缆铺设到相应的电缆沟内，再使其分别与各自的自动控制装置接线端连接。在连接好阴极和阳极电缆并通电之后，需要根据实际情况做好其输出电压以及输出电流的控制。通过这样的方式，才可以有效确保电力线路接地网的防腐保护效果，让整体电力线路得以安全稳定运行。

2.3电力线路接地网防腐保护的投运调试

在完成了上述所有施工步骤之后，为有效确保该电力线路中的接地网防腐蚀效果，电力企业应对其进行科学合理的投运调试工作。在将防腐保护装置通电并使其投入运行之后，需要对电力线路接地网中的各个电位参比点进行电位值的测量，也就是极化电位值测量。然后根据实际情况对输出电压或者是输出电流进行合理调整，让每一个参比电位都能够降低为保护电位值。在本次电力线路的接地网防腐保护维修之后，通过投运调试对其输出电流以及输出电压进行了调整，最终使其保护电位降低到了金属初始电位的10mV以上，让防腐保护效果得到了良好保障。

结语

综上所述，在电力线路的施工与运维过程中，电力线路接地网的防腐保护至关重要。因此，具体维护中，电力企业和技术人员应加强其防腐技术的应用，根据电力线路所在区域的实际情况，选择合理的技术措施来进行防腐保护。以此来确保电力线路接地网应用效果，满足电力线路的实际应用与发展需求。

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