变电站接地材料的腐蚀调查
变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施
变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施郑州电力设计院2009年11月变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施张玉敏郑州电力设计院450012摘要：接地装置在运行中起着非常关键的作用，是一次及二次设备的安全命脉，但因接地装置容易发生腐蚀，造成接地网局部断裂、接地线与接地网脱落，从而形成严重的接地隐患和构成事故。
若能解决好变电站接地装置腐蚀难题，满足高、低压电气设备长期、安全生产要求,保障系统和设备的安全稳定运行，则能大大提高电网运行的经济效益和社会效益。
关键词：电力系统；变电站；接地技术；接地装置；腐蚀；防腐；措施1、前言变电站的接地系统是维护电力系统安全可靠运行、保证运行人员和电气设备安全的根本保障和重要措施。
近年来，随着电力系统容量的迅速扩大，入地短路电流的大幅升高、先进监控设备抗干扰能力的减弱，我们更应该密切关注接地技术，接地技术也渐渐发展成为一门与电气工程、电气安全、电磁场理论、数值计算方法、地质勘探及测量技术等科学相关的交叉学科。
变电站的接地装置则在运行中起着非常关键的作用，是一次及二次设备的安全命脉，但因接地装置容易发生腐蚀，造成接地网局部断裂、接地线与接地网脱落，从而形成严重的接地隐患和构成事故。
目前，为了减少故障几率，均对变电站腐蚀情况采取了一系列的应对措施，若能解决好变电站接地装置腐蚀难题，满足高、低压电气设备长期、安全生产要求，保障系统和设备的安全稳定运行，则能大大提高电网运行的经济效益和社会效益。
2、腐蚀我们仔细观察任何一种金属侵入电解液中都会发生如下现象：金属晶格中的阳离子进入溶液中，留下负电荷，另一方面，溶解液中的阳离子也沉积到金属上，使金属的正电荷趋于过剩，总之，把金属侵入电解质溶液中，在金属和溶液中就会发生上述两种相反的作用。
当金属在电解液中，阳离子的溶液和沉析达到平衡后，都会形成一个稳定的电极电位，其大小取决于金属和电解液的特性、温度和浓度等因素，因此，不同金属在同一电解质溶液中的电极电位也不会相同，这就是金属的腐蚀及耐腐蚀性不同的原因，也表明不同的腐蚀介质、温度和浓度对金属的腐蚀速度均有影响。
沧州、衡水地区变电站接地网腐蚀情况分析
沧州、衡水地区变电站接地网腐蚀情况分析赵丙军;郑雄伟;苏红梅;王光辉;韩迎涛【摘要】通过对沧州、衡水地区部分变电站接地网开挖检查和土壤分析,初步掌握了沧州、衡水部分代表性变电站接地网腐蚀情况,以pH值、氯离子含量、矿化度(全盐含量)、土壤电阻率等因素来综合评价土壤腐蚀性,划分了沧州、衡水地区土壤腐蚀性等级,为沧州、衡水地区接地网选材和防腐措施选用提供了基础依据.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2008(027)006【总页数】3页(P47-49)【关键词】变电站;接地网;土壤腐蚀性;土壤电阻率【作者】赵丙军;郑雄伟;苏红梅;王光辉;韩迎涛【作者单位】河北电力建设监理有限责任公司,石家庄,050011;河北省电力研究院,石家庄,050021;河北省电力研究院,石家庄,050021;沧州供电公司,河北,沧州,061001;衡水供电公司,河北,衡水,053000【正文语种】中文【中图分类】TK227变电站接地网是维护电力系统安全稳定运行，保障电气设备和人身安全的重要设施。
接地网在土壤中会受到多种类型的腐蚀，如微电池作用腐蚀、电偶作用腐蚀、介质不均匀引起的腐蚀、微生物腐蚀以及自然腐蚀等，尤其在沿海、近海地区，由于大量盐碱地的存在，导致接地网的腐蚀更为严重。
沧州、衡水地区多为盐碱地，接地网腐蚀较为严重，因此需要掌握沧州、衡水地区变电站接地网腐蚀情况，及土壤的腐蚀性。
1 接地网检查情况选取投运年限较长(投运或改造后5年以上)的变电站接地网作为调查对象，调查涉及变电站的地理位置分布见图1。
图1 调查的变电站地理位置示意沧州地区变电站接地网腐蚀情况较为严重，沧州中部的小牛庄变电站投运11年接地网锈蚀接近一半；沧州西部的林缺屯变电站、泊镇变电站、乌马营变电站均于近3年进行了不同程度的改造，调查时基本无腐蚀现象；沧州东部沿海地区采用了防腐蚀性能较好的铜接地网，但其腐蚀速度也偏快。
衡水地区变电站接地网腐蚀情况不太严重，改造5年的么头变电站接地网基本完好；投运17年的街关变电站接地网腐蚀程度也在合理范围内；牺牲阳极法改造8年后的深县变电站只有110 kV区水平接地网腐蚀严重。
沿海地区户外变电站的接地材料研究
沿海地区户外变电站的接地材料研究【摘要】本文针对沿海地区土壤特点对国家电网110kV变电站通用设计A1-1版本接地材料进行了优化，并结合江苏连云港盐西110kV户外变电站进行了几种接地材料的对比分析，包括接地电阻，接触电压，跨步电压，热稳定校验，施工难度，一次投入成本，全寿命周期成本等方面，最后确定优化的接地方案。
【关键词】110kV变电站，接地材料，全寿命周期，0 引言变电站接地工程对于保护设备安全稳定运行，保护站内人员安全具有重大意义。
沿海地区相比内陆地区土壤盐分含量较高，土质腐蚀性较强，加上我国部分地区有严重的酸雨现象，未经防腐处理的接地材料其使用寿命会大大缩短。
在目前的2016版国家电网公司110kV智能变电站模块化建设通用设计A1-1方案中，主接地网材料采用镀锌扁钢，垂直接地极采用镀锌角钢。
钢接地费用较省，安装较为方便，但是容易腐蚀，尤其是在沿海地区土壤腐蚀性较强的环境中，可能达不到设计使用周期，需要定期维护。
为此考虑选用镀铜钢或者铜绞线作为沿海地区应用A1-1方案的优化设计是有必要的。
1 扁钢接地的特点从实际调查情况来看，我国变电站接地网目前主要使用镀锌扁钢作为接地材料，在选择人工接地体规格时，需要考虑接地线腐蚀问题。
对于扁钢来说，埋于地下的部分，如无防腐措施，腐蚀速度如下表所示。
表1 扁钢腐蚀速度表土壤电阻率ρ（Ω·m）扁钢腐蚀速度（mm/年）镀锌扁钢腐蚀速度（mm/年）大于3000.05~0.10.06550~3000.1~0.20.065专门研究解决无数据小于50及重盐碱地区目前国家电网通用设计中，110kV变电站接地主网采用60*8mm规格镀锌扁钢，220kV变电站采用80*8规格扁钢，垂直接地极采用63mm宽，6mm厚镀锌角钢。
根据国标要求，厚度大于等于6mm的镀锌扁钢平均镀层厚度需大于85um。
按85um计算，2~3年后镀层已经开始出现破损的情况，破损后腐蚀速度会大大增加。
变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施探究
变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施探究变电站做为电力系统重要组成部分，对电能可靠性供给起到很大作用。
本文探究了变电站接地网腐蚀机理，对腐蚀电化学理论在变电站接地网腐蚀诊断技术进行综合分析，免开挖无损腐蚀电化学理论诊断技术具有发展前景。
标签：变电站;地网;腐蚀原因;防腐蚀措施引言在变电站的建设和稳定运行中，接地网是不可或缺的一部分，对于保障系统的稳定以及变电站内设备和操作人员的安全来说至关重要。
目前，我国变电站接地网通常采用碳钢作为材料，由于接地网埋在地面下，常常被忽略，在土壤中长时间的运行，在受到各种条件的影响，运行一定年限后极易腐蚀，发生严重的损坏，影响系统的稳定，对电网造成了极大的影响。
近些年来，随着电网的升级改造和超高压输电线路的发展，已经发生过多起由于接地网腐蚀而导致的运行事故。
据报道，全国地网开挖检查中，有些过几年就已经腐烂，而变电站地网开挖重新敷设的投资也会相应增加数倍。
因此，研究接地网的腐蚀原因，并采取有效的措施解决接地网腐蚀问题，保证电网安全稳定运行，是需要亟待解决的问题。
1接地网的腐蚀机理分析1.1电化学腐蚀（1）微观电池腐蚀。
变电站接地网由带状碳钢焊接制成，碳钢的生产过程及接地网建设施工过程中会使碳钢发生金属组织不均匀，化学成分不均匀，表面状态不均匀及表面膜不完整等情况，上述情况的存在会引发微观电池腐蚀。
微观电池腐蚀使接地网表面及焊接处产生微小缝隙，土壤中电解液进入缝隙继而引发缝隙腐蚀，加重腐蚀状况。
（2）宏观电池腐蚀。
接地网的埋设面积近似于变电站地上设备的占地面积，较大的土壤接触范围造成接地网不同位置土壤环境的差异，极易形成浓差腐蚀电池腐蚀。
因为主要成分不同，埋设接地网的土壤分成了砂石区和黏土区。
在该腐蚀体系中，砂石区空隙大氧气充足，埋设在其中的碳钢电位较高，而黏土区密实缺少氧气，埋设在其中的碳钢电位低，两个区域共同构成氧浓差电池）。
处在黏土区的碳钢成为宏观电池中的阳极，发生腐蚀的状况。
变电站直流接地的查找与处理
变电站直流接地的查找与处理关键词：变电站；直流接地；查找；处理变电站作为电力系统中较重要的组成部分之一，其运行可靠性不仅会影响电力系统，还会影响电力用户。
因此，当变电站直流系统发生接地故障时，必须以最快速度准确找到故障点，并及时处理，使故障对系统运行的影响降至最低。
一、变电站直流接地原因1、二次设备和二次回路中所使用的绝缘材料质量及绝缘性能不符合相关规范标准。
或绝缘材料使用年限过长未及时检修更新，发生老化、腐蚀、剥落等现象。
2、二次回路、电气设备及直流系统所处运行环境潮湿，阴雨天多，造成绝缘性能下降，可能导致直流接地故障。
3、系统内的金属零件脱落掉在元件上，导致金属屏与直流回路短接，造成直流系统接地故障。
同时，一些小动物爬入带电回路中，也会导致系统出现故障，发生直流接地。
4、二次回路和电气设备因安装设计或运行维护不合理，造成直流系统潜在的接地故障。
常见问题有：二次回路带电端断线或固定不牢靠，设备受碰撞或震动时，出现接地故障。
在二次接线中，电缆芯一头接入端口运行，另一头被当作不带电或备用芯而使其直接裸露在金属件上，导致接地故障。
接地设备与直流带电设备在安装设计时绝缘间距小，当出现过电压时，间隙可能被击穿，导致直流接地故障。
二、变电站直流接地危害变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行中会因环境的改变、气候的变化、电缆及接头老化、设备本身问题等，不可避免发生直流系统接地。
特别在变电站建设施工或扩建中，因施工及安装问题，难免会遗留电力系统故障隐患。
直流系统更是一个薄弱环节，投运时间越长系统接地故障概率越大。
若直流电源系统正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或低于某一规定值，这时称该直流系统有正接地故障或负接地故障。
因断路器跳闸线圈均接负极电源，故当发生正接地时回路在发生两点接地或绝缘不良，可能导致断路器跳闸。
直流系统负接地时若回路中在有一点接地，形成两点接地，可将跳闸回路或合闸回路短路，保护拒动，导致断路器拒跳闸，同时可能会使熔断器熔断或继电器触点烧坏。
盐碱环境中变电站接地体材料的腐蚀行为研究
米 碳 防 腐 导 电涂 料 的 镀 锌 钢 （ 涂层 厚度 为 １ ０ ０ ． ４ ～
１ ２ ３ ． ７ ｍ） 和１ １ Ｔ ｉ ｍ 厚 的黄铜 板 。试 样尺寸 为 １ ０ ０ ｍｍｘ
４ ０ ｍｎ ｌ （ 长× 宽） 。用 刚玉 砂布 打磨 除去 铜和镀 锌 钢试样
表 面 氧化 皮 至光 亮 ． 称 取初 始 重量 ． 在 试样 一 端机 械 引 出导 线 ， 铜 片 的导线 端 及镀 锌 钢 片两端 用 热缩 带 封 闭 ．
的发 电项 目地 网也 开 始采 用铜 材 ．如 浙 江北 仑 电厂 、 大亚湾 核 电 、 秦 山核 电 、 广 东抽 水 蓄能 电站等 。 但 有研
究表明． 当土壤 中含 有氯 离子 时 ． 由于 Ｃ ｕ会 与土 壤 中
Ｆ ｅ ＋２ Ｏ Ｈ一 ＿Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ） ２
（ ２ ）阴极 反应 过程 ：
江
２ ０ １ ３年 １ １月
苏
电
机Leabharlann 工程 第３ ２卷 第 ６期 ６ ９
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
盐碱环境 中变电站接地体材料的腐蚀行为研究
杨 明 ． 程 好 （ １ ． 江苏 省 电力设 计 院 ， 江 苏 南京 ２ １ １ １ ０ ２ ； ２ ． 连 云港供 电公 司 ， 江苏 连 云港 ２ ２ ２ １ ０ ０ ）
的腐蚀 性参 数如 表 １所示
表 １ 试验用土壤的腐蚀性参数
近年 来 随着 我 国 电力需 求 量 的增大 ． 在 沿海 等 盐 碱 地 区将 建设 更多 的 变 电站等 电力 设施 ． 其腐 蚀环 境
的恶 劣将 使得 接地 网的腐蚀 和安 全 问题更 为 突 出 因
变电站接地网的腐蚀与防护
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｏ ｒ ｓｏ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｒ ｕ ｄ ｎ ｒｄ ｉ ｏ ｌ ｎ ｅａ ｐ ｃｓｃ ｕ ｄ ａ ｆ ｃ ｅｃ ｒｏ ｉ ｎ ｏ ｏｌ ｒ ｉｃ ｓｅ ｓ ｒ ｃ ｅｃ ｒｏ ｉ ｎｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｏ ｎ ｉ ｇ ｇ ｉ ｓ ｉ ａ ｄ ｔ ｓ ｅ ｔ ｏ ｌ ｆｅ ｔ ｏ ｔ ｏ ｓ ｆ ｉ ｗｅ ｅｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｇ ｎ ｈ ｔ ｈ ｏ ｓ ｎ ｈ ｓ ｔ ｅ Ｔ ｅａ ｔｃ ｒ ｓ ａ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｄｔ ｉ ｖ ａ ｅ ｔ ｉ ｒｉｌ ． ｈ ｎ ｉｏ ｏ ｉ ｎ ｍｅ ｕ ｅ ｎ ｓ ｎ ｅ ｒ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｒ ｔｏ ｕ ｅ ． ａ ｃ ｏ ａ ｈ ａ ｎ ｗｅ ｅｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ
１１ 阳极 反 应过 程 ．
土壤腐蚀的阳极 反应过程也就 是金属材料的腐蚀过
程 ，主要发生如下反应 ：
Ｆ — Ｆ ２ ２ ｅ ｅ ＋ ｅ
Ｆ ＋２ ｅ ＯＨ‘ Ｆ （ 一 ｅＯＨ） ２ ４ ｅＯＨ） ． ＋ Ｈ２ — Ｆ （ Ｆ （ ２－ Ｉ － Ｏ２ ２ ０ 一４ ｅＯＨ） ３ Ｆ （ ３一 Ｆ ＯＯＨ＋Ｈ２ ｅＯＨ） ｅ ０ ２ ｅＯＨ） Ｆ （ ３一 Ｆ ２ ｅ０３・ ０ 一 Ｆ ２ ３Ｈ２ ｅ ０３＋３Ｈ２ ０
摘
邵 玉学
（ 南省 第一 防腐 工 程 有 限 公 司， 河 南 郑 州 ４ ０ ５ ） 河 ５０ ３
要 ：本文论述 了接地 网在 土壤 中的腐蚀机理及影响土壤腐蚀性 的主要 因素 ，重点介绍 了目前常用的几种 防腐蚀方法 ，
并对 每 种 方 法 的优 缺 点 进 行 了分 析 。
关键词 ：变电站
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｂ ｔｔｏ ； ｒ ｕ ｄ ｎ ｒ ； ｏ ｏ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｓａｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｉ ｇｇ ｉ ｃ ｒ ｓ ； ｒ ｔｃ ｉ ｄ ｏ ｏ
变电站钢材质接地网土壤腐蚀性评价方法
土壤 电阻 率测 量
腐蚀 电位 测量
土壤 质地 现场 鉴别
三、土壤参数现场测试和取样
（ ）土壤电阻率的测量 （1）土壤电阻率的测量
Wenner四电极法 将4支金属探针垂直等距插入土壤。探 支金属探针垂直等 插入土壤 探 针插入土壤深度为＜5％a。a为每相 邻两支探针之间的距离，应等于欲测 土层的深度。 土壤电阻率 ρ 计算： ρ 2 πa R 式中：ρ ρ——土壤电阻率（Ω m），a a—— 两探针间的距离，R——接地电阻测 量仪读数。
一、简介 、简介
三指标法 土壤质地 壤质 Z1 土壤 壤PH值 Z2 土壤电阻率 壤电阻率 Z3
Z1+Z2+Z3
评定腐蚀等级
一、简介 、简介 土壤腐蚀性三指标评价体系综合评分表
项目 单位 数值 砂土 砂粉土 粉土，粉壤土 粘壤土 粘土 >8.5 7.0-8.5 5.5-7.0 4 5-5 4.5 5.5 5 <4.5 >50 20 50 20-50 <20 分数 -6 -4 0 4 6 -4 -2 0 2 4 -2 0 2 指数
三、土壤参数现场测试和取样
（4）土壤质地现场鉴别
粉砂土：不均质，主要是砂的感觉，也有细土粒的感觉。土块 用手指轻压后，易碎；不能揉成细条。
三、土壤参数现场测试和取样
（4）土壤质地现场鉴别
粉土：不均质，有相当量的粘质粒，用手指破坏土块需用较大的 粉土 不均质 有相当量的粘质粒 用手指破坏土块需用较大的 力；揉成细条时易裂成小辫。
土壤含水量
%
腐蚀电位
-V
Z5
土壤电阻率
Ω.m
Z6
2 （水溶性） Cl-+2 SO42-
变电站接地网腐蚀行为的实验室快速测定
变电站接地网腐蚀行为的实验室快速测定张利庭;张元龙;李汝彪;魏状【摘要】根据变电站接地网腐蚀行为的研究现状,在实验室建立了一个模拟金属土壤腐蚀行为的装置.工作中以A3钢为测试金属,以嘉兴地区两个110 kV变电站的土壤为目标土样,利用试片失重法和电化学测试技术对模拟装置的有效性进行了评价.结果表明,在电化学活化控制条件下,所建的土壤模拟腐蚀装置能有效地反应变电站现场A3钢的腐蚀情况,两者的实验误差在20%以内.以上研究成果对指导接地网运行具有重要的意义.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2010(041)007【总页数】4页(P23-26)【关键词】土壤腐蚀;接地网;腐蚀电流;极化曲线;失重【作者】张利庭;张元龙;李汝彪;魏状【作者单位】浙江嘉兴电力局,浙江,嘉兴,314033;浙江嘉兴电力局,浙江,嘉兴,314033;浙江省电力公司,浙江,杭州,310007;浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江,杭州,310032【正文语种】中文变电站接地网是电力系统电气装置为防止雷击或接地短路电流危及人身和设备安全而采取的安全措施，其对电网的安全运行具有重要的意义。
目前，国内在进行变电站接地网建设时，一般先查阅相关的腐蚀数据手册，然后根据热稳定性要求再决定接地网的尺寸大小。
手册上数据一般来源于特定地区和特定试样的填埋试验，由于气候条件和土壤理化性质的差异性，所查数据对各个特定的变电站往往仅具参考价值，对实际生产的指导性并不是很强。
因此，相应气候条件下如何有效测定不同土壤中常规金属材料的腐蚀速度对电力系统接地网的建设具有重要的实际意义[1-3]。
为了有效测定相关金属材料在目标土壤中的腐蚀速度，在实验室内建立能有效模拟各种常见金属材料在不同种类土壤中的腐蚀行为是问题的关键。
一般地，为了使模拟装置的测试结果与实际现场的腐蚀速率有很好的相关性，建立的模拟装置至少应满足以下两个基本条件：（1）表观实验条件下的模拟；（2）特定条件下金属腐蚀动力学特性的模拟[4]。
变电站接地网锈蚀的研究与分析报告
变电站接地网锈蚀防治对策的探讨（供电公司变电运行中心， 435000）摘要：变电站接地网目前广泛采用镀锌扁钢接地，运行年限增加时容易产生锈蚀，造成接地电阻增加，威胁设备和人身安全。
本文结合地区接地网历年开挖检查结果，分析了接地网锈蚀的主要部位和原因，从现场实际出发，创造性地提出了镀锌扁钢的“双接地”防腐方案。
通过方案对比，研究论证了“双接地”的可行性和经济性。
关键词：变电站接地网；镀锌扁钢；锈蚀；双接地0 引言变电站接地网是确保人身、设备和电力系统安全运行的重要装置[1，2]。
接地系统锈蚀已成为接地系统故障的主要元凶[3]。
2008-2012年地区变电站接地网开挖结果显示，设备接地引下线和主地网中扁钢的锈蚀占接地系统腐蚀的90%以上。
因此，预防接地扁钢的锈蚀成了变电站安全运行亟待解决的现实问题。
1 地区接地网现状供电公司变电运行中心现管辖29座变电站，运行年限超过10年的变电站17座，占总数的59%，年限超过30年的变电站10座。
2011年供电公司接地网专项检查情况如表1、表2所示。
表1 2011年地区接地网装设情况表2 2011年地区变电站两点接地情况统计部分老旧变电站运行环境恶劣，接地网锈蚀严重，甚至存在锈断现象，随着运行年限增加已逐渐不能满足热稳定要求。
2010年四顾闸110kV变电站接地扁钢检查情况如下图1所示。
图1 四顾闸变电站接地扁铁锈蚀情况2 接地网锈蚀原因分析2.1 主要锈蚀部位地区变电站接地网锈蚀的主要部位有：1）接地引下线入地处，即空气与土壤交界处的土壤中部分。
由于土壤的含氧量低于空气的含氧量，使接地引下线土壤中部分与地面上部分形成氧浓差电池，含氧量高的地面上部分为阴极，含氧量低的土壤中部分则为阳极，于是地面上部分腐蚀很小而土壤中部分腐蚀严重[3]；2）两种土壤的交界处。
其主要原因是当接地体通过不同成分的土壤时，会形成腐蚀电偶；3）接地引下线在地中拐向主接地网的拐弯处以后的一段距离。
输变电工程金属接地装置材料选择及腐蚀防护分析
摘
要 ：由于金属接地体在 土壤 中的腐蚀速 率具有不均 匀性， 腐蚀点的最 大腐蚀速率可达到平均腐蚀速率的 ５ — ８倍 ，
对接地材料的选择具有很 大的影响。文章通过对土壤 中金属接地体的腐蚀特性进行 了分析 ， 并对不 同腐蚀 等级下的 金 属接地材料的经济性进行 了比选 ， 分析结果表 明， 在微 、 弱土壤 腐蚀 等级 的接地装置采 用镀锌铜质接 地材料 ， 在 中、
化、 电阻和阴极极化造成的， 腐蚀 电池 电动势就消耗
在克 服这些 阻力上 面 。
Ｅ — Ｅ ＝ Ｅ Ｅ Ｉ Ｒ ＝ Ｉ （ Ｐ Ｐ Ｒ）
２ 土壤 中的金属接地体腐蚀特性
金属接地体在土壤 中的腐蚀主要为电化学腐蚀
式 中 和 只 为 阳极 和 阴极 的极 化 率 ，其 量 纲 与 电
文献标识码： Ａ
文章编号： １ ０ ０ １ — ４ ０ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ １ ０ ２ — ０ ４
１ 概 述
近年 来通 过对广 西 电网 的变 电站 和输 电线路接
地 网 开挖 检查 表 明 ， 热镀 锌扁 钢 接 地装 置在 运 行 一
将 土 壤 的腐蚀 性分 成 强腐 蚀 、 中腐 蚀 、 弱腐蚀 、 微腐 蚀 ４个 等级 等 。 金 属在 土壤 中的腐蚀 速率 具有不 均 匀性 ，腐蚀点 的最 大腐蚀 速率 可达 到平均腐 蚀速率
的接 地扃 钢锈 蚀深 度 达 ２ ． ５ ｍ ｍ， 接地 装 置腐蚀 问题
较 为严 重 。
接地 装置 为 变 电站 、 输 电线 路 提供 安 全 的工 作 接地 点 ，为 故 障 电流和 雷 电流 提供 安 全 泄漏 通 道 。
随着 系统容 量 的增 大 ， 短路 电流增 加 ， 接 地装置 对 电 力设 施安全 的重 要性 也在 日益增 加 。接 地装置 长期
接地装置的腐蚀及防腐措施研究
各式接地系统接地极材料之探讨近年来，国内各项建设及经济发展都突飞猛进，国人生活中的各项水平也都节节升高，在一切的建设及进步都在加速度的前进时，却有一项最基础.最重要的接地系统工程却是进步缓慢甚至于在许多区域尚处于停滞不前的状态，此种状况现象，是需要检讨的。
在国内，目前的接地工程中所使用的接地极(体)材料绝大多数都还坚持使用扁钢、角钢或镀锌钢管等金属，另外许多设计单位及施工商为保证接地电阻值能立即达到标准及验收通过，还习惯于使用大量的盐或其它降阻剂等只能保证短期效果的办法。
在过去长时间的使用过程中，防雷设计者及具有施工资质的厂商们都知道金属接地网腐蚀劣化的情况，所以不断地更换、维护老的金属接地网，进而花费了庞大的人力及金钱。
然而随着国内经济的突飞猛进，接地网使用材料的改善及进步却相当迟缓，，实属可惜啊！接地网为防护的最根本及不可或缺之关键，实在是有必要进行认真及全面性的探讨并改变进步之。
特别是，接地网作为直接雷及间接雷防护之根本基础，关系到人民生命财产的安全，所以要用更高的标准去审视探讨它，千万不可大意啊。
以下就国内最常使用的几项接地材料做个分析及探讨：一、使用金属材料作接地极材料的应用及问题分析：1、扁铁、角钢或镀锌钢管使用上述材料施作地网最大的问题就在于接地体的腐蚀，许多人士认为上述材料的腐蚀问题并不重要,普遍认为即使金属易腐蚀但地网使用寿命足够长,因为一般土壤对钢接地体的平均年腐蚀率为：扁钢为0.05~0.2mm/year；圆钢为0.07~0.3mm/year，然而对于接地网阻值的劣化及失效现象，一定要等到这些接地体彻底腐蚀完毕才会发生吗?这个问题答案是很明显的,当然不是，根据天津市电力科学研究所的研究资料表明,接地网使用钢铁制品材料施作,在第七年,地网劣化程度已达到60%,由此看来钢铁地网的腐蚀问题是显而易见的。
接地网的接地电阻值在地网材料刚开始腐蚀时就开始劣化了,当接地电阻值超过标准值那代表的意义可视为此接地网已失去了其应有的功效性而形同报废；2、钢芯包铜、烙铜及镀铜型接地棒以上三型接地棒材料也是目前工程中非常常用的产品，但是这些接地棒外表的铜的厚度都非常薄，其最大的缺点就是在施工中，表面铜质会因敲打入地或回填夯实时会被刮损，从而降低了放电效果，而且会加速内部钢芯的锈蚀，而达不到长效的接地效果。
金属材料在沿海变电站环境中的腐蚀研究与防腐
金属材料在沿海变电站环境中的腐蚀研究与防腐发布时间：2021-11-04T05:53:41.702Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第13期作者：卢思敏[导读] 金属材料长期在自然环境中服役，会受到来自外部环境和介质的共同作用，金属相态会发生一系列的转变，最终导致金属发生腐蚀。
广东电网公司湛江供电局 524004摘要：金属材料长期在自然环境中服役，会受到来自外部环境和介质的共同作用，金属相态会发生一系列的转变，最终导致金属发生腐蚀。
而沿海变电站金属材料通常受到高湿度高盐分等因素的影响，因此在大气中的腐蚀较为严重。
而电网设备的金属材料发生腐蚀进一步引起设备构件结构遭到破坏，最终导致电气设备漏气、绝缘击穿等严重的设备故障，直接影响生产工作的正常运。
关键词：金属材料；沿海变电站；腐蚀研究；防腐变电设备发生金属腐蚀的大气成因十分复杂，其相互影响的机理尚不清楚，并且金属在大气环境下的腐蚀需要经过相当的一段时间，如何快速检验防腐措施的有效性，也亟待研究。
一是探究变电站中常见金属材料在大气环境中的腐蚀特点和机理，了解其腐蚀规律和抗腐蚀性能，为变电站金属材料提出合适的防腐建议并根据需求合理选材。
二是了解大气环境中各种因素对金属腐蚀的影响，为新建变电站前期调研、选址和金属材料的选择提供合理意见。
这样能大大减缓金属在高温、高盐分大气环境下的腐蚀速度，延长金属构件的使用寿命，对电网安全运行不仅有重要的理论意义，也具有实际的应用价值。
对西部沿海某电网公司进行变电站设备使用金属情况调查结果，分别选取紫铜、碳钢Q235、铝合金、不锈钢304、不锈钢316进行大气现场暴露试验，按照GB/T14165-2008建立室外暴晒平台，进行长期的室外暴露试验，实时采集金属腐蚀数据，清晰认识典型金属大气腐蚀各个阶段的特征。
1金属大气暴露实验1.1试样制备将试样制成大小150mm*100mm、厚1.5mm的矩形平板，不能打孔和有焊接口，试验表面机械加工至▽7。
变电站接地网腐蚀及防腐措施
着性 极强 的氧化 物 （ 铜绿 ），能够对 内部 的材料起
很好 的保 护作用 ，阻断腐 蚀 的形 成 。铜 在土 壤 中的 腐蚀速 度大 约是钢 材 的 １１ ￣１５ ， 是镀锌 钢 的耐 ／０ ／０ 腐蚀性 的 ３倍 以上 ，而 且 电气性 能稳定 。 ４ ）铜或 镀铜钢 接地 体 的施 工 镀 铜钢 材料 的连 接是 采用热 熔焊剂 进行 连接 ，
性能 尚好，但是在输变电设备接地网有泄流电流的 电解 腐蚀 时 ，其 耐腐蚀 性 能与普通 碳钢 相 比，提 高 极少 ，不 能明显 改善 接地 网的防蚀 性能 。
３２ 采 用在钢 表面涂 覆防腐 层方法 ． 目前在 中 国有 些地 方采用 在钢 表面 涂覆 防腐涂
１ ｌｌ 肃 ２１第２ ０ 电｜ ８ ｌ 技 ０年 １ １ 期
体采用 涂 覆防腐 层 ，就会 增大 接地 电阻，导致 接地 网泻放 故 障 电流 能 力下 降 ，产 生很 多 问题 。在实 际
应 用 中发现 大量 防腐 涂料 并不 能有 效 防腐 ，往往每 隔 ３ ４年 就必须 再涂 覆一 次 ，造 成人 力物力 的大量 — 浪 费。 另外 ，这 种方 法 由于对 导 电涂料 的导 电性 能 和理化 性 能要 求高 ，并且 施工 困难 ，难 以在 大规模 的新 建接 地 网上应 用 ；对 于使 用 多年 的老接 地 网使 用导 电涂 料 防腐蚀 ，更 是价格 昂贵 ，施 工 困难 ，而 且导 电涂 料 的使用 寿命有 限；除此 之外 ，一 旦涂 覆 层有 针孔 、破损 等缺 陷 ，还会 发 生大 阴极小 阳极 现 象 ，使地 网遭 到严 重 的局 部腐 蚀 ，造成 地 网穿孔 或 断裂 。因此 ，在较 强 的腐 蚀性 土壤 中，涂覆 层很 难 使接地 网得 到长 期有 效地保 护 。 ３３ 采 用 阴极保护 法 ． 变 电站接地 网采用 阴极保护是基于金 属腐蚀 的电 化学理论 ，是 由外部 向地下腐蚀 的接地 网金属材料提 供阴极直流 电流的方法 ， 使金属 电位 降低 （ 阴极极化 ） ，
浅谈变电站接地装置的防腐措施
浅谈变电站接地装置的防腐措施黄章元【摘要】接地装置作为保证电力系统运行过程中安全性能的重要组成部分,保证变电站接地装置的正常运行具有十分重要的意义,但在实际运行过程中,变电站接地装置却极易发生腐蚀现象,给电网的运行造成极大的安全隐患.为了解决变电站接地装置的腐蚀问题,加强变电站接地装置的腐蚀防护,通过对接地装置的腐蚀现象进行深入分析,发现导致接地装置发生腐蚀现象的原因,针对性的提出防止腐蚀的具体措施,保障变电站的安全运行.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2018(032)007【总页数】4页(P96-99)【关键词】变电站;接地装置;防腐措施【作者】黄章元【作者单位】大庆油田第二采油厂基建工程管理中心,黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】TM5070 引言变电站接地装置的腐蚀会给电力系统的正常运行产生极大的危害，会使接地线和接地网之间发生脱落，导致电力系统中接地网出现局部断裂现象，造成巨大的接地隐患。
同时也会给电力设备的安全运行和电力工作人员的人身安全造成很大的威胁，很容易因为变电站接地装置的腐蚀而出现各种安全事故。
1 金属的腐蚀因为金属腐蚀而产生的损失不仅仅是经济方面的，对于各种资源也产生相当大的浪费。
按照金属腐蚀过程中发生的反应种类的不同可将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
在海水、潮湿空气以及土壤中大多数金属腐蚀都属于电化学腐蚀。
电化学腐蚀的产生是因为金属和周围的介质共同构成了腐蚀电池，腐蚀电池中的电极反应导致了电化学腐蚀的发生。
2 接地装置的腐蚀2.1 接地装置的腐蚀概况和原理变电站接地装置的腐蚀会使接地装置的材料发生脆化松散甚至于断裂的情况，最终导致接地网出现各种损坏问题。
变电站中接地装置的腐蚀主要是发生在土壤环境和大气环境之中，大气腐蚀大多是发生在处于电缆沟中的均压带以及接地装置中的引下线上，土壤腐蚀则主要是发生在各种水平接地体和垂直接地体与不同的土壤组分之间。
浅谈发电厂变电所接地装置的腐蚀及防腐措施(一)
浅谈发电厂变电所接地装置的腐蚀及防腐措施(一)摘要：讨论了接地装置的腐蚀环境和易发生腐蚀的部位分析了接地装置腐蚀的原因、机理及危害介绍了加入GPF294高效膨润土降阻防腐剂等防止接地装置腐蚀的措施及其适用场所。
关键词：接地线接地体接地装置腐蚀接地装置防腐措施1引言接地装置如长期处在地下或阴暗、潮湿的环境中,则最容易发生腐蚀。
由于接地装置的腐蚀会极大的影响装置的使用寿命,造成接地网局部断裂,接地线与接地网脱离,形成严重的接地隐患或构成事故。
笔者曾对河南省某地的6座110kV变电所和2座发电厂的设备接地进行了检查,结果发现有146处设备接地与地网不通1],其中最为严重的是某110kV变电所的110kV避雷器、互感器间隔和35kV的避雷器、互感器间隔与地网不通,还有一座发电厂的主变压器与地网不通。
另有一座110kV变电所接地网断裂成若干小网。
最后检查原因是接地线因腐蚀断裂而造成的。
另外还发现不少输电线路杆塔接地引下线因腐蚀而发生开断现象。
因腐蚀断裂造成一些设备“失地”,特别是一些主设备和防雷设备“失地”会造成严重后果,会使防雷设备失去作用,会在接地短路故障发生时,使局部电位升高,高压向低压反击,使事故扩大。
前述某变电所就曾因避雷器间隔“失地”而多次发生雷害事故。
某电厂也曾因油开关的接地引线锈蚀开路,而在开关发生接地短路时,高压向低压反击,使电缆沟内的控制电缆和保护电缆着火,发展成瘫痪性的事故。
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进行防护。
2接地装置腐蚀环境和腐蚀机理2.1接地装置的腐蚀环境接地装置的腐蚀环境主要分为两种:(1)大气腐蚀(2)土壤腐蚀。
大气腐蚀主要是接地引下线和电缆沟内的均压带,土壤腐蚀主要是各种垂直和水平接地体。
2.2接地装置容易发生腐蚀的部位及其原因接地装置容易发生腐蚀的部位主要有:①设备接地引下线及其连接螺丝②各焊接头③电缆沟内的均压带④水平接地体。
这些部位既有大气腐蚀的环境,又有土壤腐蚀的环境,引起腐蚀的原因主要为电化学腐蚀,但以吸氧腐蚀为主,在一些工业污染严重的场所,如在有害气体存在的场所,还存在化学腐蚀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变电站接地材料的腐蚀调查
摘要:通过对两个66 kV变电站接地网的全面开挖,调查了接地网的腐蚀状况,并分析了接地网产生腐蚀差异化的原因。
关键词:接地网腐蚀1
接地装置是确保电力设备安全运行和人身安全的重要环节。
然而,由于原接地设计及建设标准偏低,使接地的技术现状与电力设备技术的飞速进步不相适应,尤其是未能有效解决接地网的防腐蚀问题,使接地装置成为薄弱环节。
这就要求对接地装置的可靠性和使用寿命给予足够重视。
接地网腐蚀造成的局部断裂,接地线与接地网脱离等可导致接地电阻超标,甚至造成一些设备“失地”的严重后果。
我国的接地网材料主要以镀锌钢为主。
接地极材料的腐蚀与土壤环境腐蚀性、接地网结构、电气设备运行状况和接地网入地电流密切相关。
接地网电极在地下腐蚀的腐蚀行为、腐蚀状态未见详细研究。
为进一步摸清接地网腐蚀主要影响因素的作用,选择了正在进行维修接地网的瓦房店仙浴湾变电站以及谢屯变电站进行检测与分析。
通过对接地网的腐蚀状况与土壤腐蚀性、接地网电流状况等因素分析影响接地网腐蚀的主要因素。
1 接地网腐蚀调查
1.1 接地网腐蚀调查区域简介
仙浴湾变电站与谢屯变电站分别位于瓦房店市仙浴湾镇和谢屯镇,均为6.6kV变电站,由于扩容需求,两变电站正在进行地网改造,原有接地网结构已经全部挖开,准备重新安装。
变电站地面设备包括变压器及开关每变电站分别取两处作为土壤环境、地电流情况测试点。
1.2 接地网土壤环境腐蚀性检测与分析
接地极埋设在土壤当中,并直接与大地接触。
土壤腐蚀是接地极材料最主要的腐蚀类型,因此,土壤的腐蚀性是接地网腐蚀的重要指标。
本次通过测量土壤的电阻率、瞬时腐蚀率及变电站测试点地面电位梯度评价土壤的腐蚀性。
土壤电阻率与瞬时腐蚀速率反应土壤环境电化学腐蚀的强弱,电位梯度反应来自环境中直流杂散电流的大小。
1.3 接地网土壤环境腐蚀性检测结果
表1为对仙浴湾变电站与谢屯变电站土壤环境腐蚀性检测结果的测量结果。
检测结果分析表明,瓦房店仙浴湾与谢屯变电站土壤环境腐蚀性较弱,这与当地的地质因素有关,两个变电站均地处山区,深度为1米的土层以山石与砂土为主,土壤电阻率较大,土壤保水性、地下水位均较低,土壤对碳钢及镀锌钢材料的腐蚀性较弱。
1.4 两个变电站接地网腐蚀状况调查结果
由两个变电站土壤腐蚀性测试结果可以看出,两个变电站所处地区的土壤腐蚀性较弱。
但将变电站原接地网都开挖出来后,接地网的
腐蚀表现出了明显的差异化,表观上看,距离变电站变压器较近地区的接地网腐蚀非常严重,锌层腐蚀殆尽,扁钢表面布满腐蚀产物,现场在变电站区域选择5处典型区域,用锉刀去除腐蚀产物后,利用千分尺深度计及测厚仪确定接地扁钢的最大腐蚀深度,接地扁钢与变压器的距离与腐蚀深度之间的关系见图1、图2。
仙浴湾变电站与谢屯变电站均属于66 kV的小型变电站,站内设备简单。
从现场检测结果可以清楚的看出,接地网的腐蚀存在明显的差异化。
距离变压设备距离越近,接地材料的腐蚀越严重。
由于两个站的土壤腐蚀较弱,这种差异化更为明显。
谢屯变电站的接地网加设有牺牲阳极保护,因此在距离变压器较远的地区腐蚀极为轻微。
但在变压器附近,牺牲阳极的作用表现的不很明显,距变压器1.5 m处接地扁钢的腐蚀深度仍达到2.5 mm。
图3～图6为两个变电站各处测试点接地材料的腐蚀形貌现场检测结果可以看出,变压器下接地材料的腐蚀速度远远高于其他区域。
测试点之间的接地材料腐蚀深度差异高达32倍。
产生这种差异化的因素只有变压器的入地电流。
设备在工作的时候,ABC三相负载或相位角存在差别的时候,会有额外的电流通过设备的中性点接地流入接地网。
电流随着与变压器之间的距离逐渐降低。
入地的电流对接地材料具有强烈的腐蚀作用。
造成变压器周围的接地网腐蚀速度大大增加,甚至导致接地网牺牲阳极系统失效。
2 结论
通过对66 kV变电站地网的全面开挖,首次发现了接地网腐蚀的差异化。
研究结果表明,接地网材料的腐蚀主要有两种因素,土壤腐蚀与设备入地电流。
当土壤腐蚀性较弱时,接地网的腐蚀差异化越明显。
同时发现传统的接地网牺牲阳极防护措施在设备入地电流较大时,其作用并不明显。
我们在接地网防腐蚀设计、施工、维护与管理上必须考虑到这种差异化,保证接地网的使用寿命。
参考文献
[1]闫爱军.几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究[J].腐蚀科学与防护技术,2010,22(3).。