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供电公司接地装置的腐蚀及防腐措施

时间:2013-12-02 21:06来源: 作者: 点击:
摘要:防雷装置的防护效果很大程度上取决于接地装置的效果,而接地装置又因各种原因容易被破坏,尤其是腐蚀的破坏。本文讨论接地装置发生腐蚀的环境、原因、机理和容易发生腐

摘要:防雷装置的防护效果很大程度上取决于接地装置的效果,而接地装置又因各种原因容易被破坏,尤其是腐蚀的破坏。本文讨论接地装置发生腐蚀的环境、原因、机理和容易发生腐蚀的部位及其危害性,提出防止接地装置(接地体和接地线)腐蚀的具体措施。
关键词:接地装置腐蚀   腐蚀机理   防腐措施
前言
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。据潍坊市防雷中心防雷年度检测资料,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。
1  接地装置腐蚀环境和腐蚀部位
1.1    接地装置的腐蚀环境
接地装置的腐蚀环境主要分为两种:
⑴ 大气腐蚀;
⑵ 土壤腐蚀。
大气腐蚀主要涉及接地引线和电缆沟内的均压带,土壤腐蚀主要涉及各种垂直和水平接地体。
1.2    接地装置容易发生腐蚀的部位
接地装置容易发生腐蚀的部位主要有:
⑴   设备接地引线及其连接螺母;
⑵   各焊接处;
⑶   电缆沟内的均压带;
⑷   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。
2           接地装置的腐蚀原因
接地装置的腐蚀原因是多方面的,主要为电化学腐蚀,又为吸氧腐蚀为主,在一些工业污染严重的场所,如有害气体及酸、碱存在的场所,还会有严重的化学腐蚀。
接地装置腐蚀原因大致可归纳为以下几种情况:
⑴   土壤腐蚀性强,特别的在偏酸性的土壤、风化石土壤和砂质土壤中,最易发生吸氧腐蚀。各种高山微波站、转播台等接地网的腐蚀就属于典型的吸氧腐蚀。
⑵   接地体采用再生钢材,这样的钢材由于杂质超标,在地下易发生电偶电池腐蚀。这在许多地网改造工程中,由于施工单位偷工减料,建筑单位监督不力又不进行防雷工程验收的情况下易发生。
⑶   使用了腐蚀性较强的降阻剂,特别是一些化学降阻剂。由于降阻剂含有大量的无机盐,加速了接地体的电化学腐蚀。一些固体降阻剂也由于膨胀系数与钢接地体不一致,经过一定的时间后由于热胀冷缩等原因降阻剂与接地体产生缝隙,产生了腐蚀电位差,加速了接地体的腐蚀。
⑷   属于施工方面的原因有:
①   接地体埋深不够,上层土壤含氧率较高,吸氧腐蚀快;
②   用沙子,碎石和建筑垃圾作回填土,增大了回填缝隙,使空气容易渗透,加速吸氧腐蚀;
③   焊接头存在虚焊、假焊现象,对焊接头没有做防腐处理;
④   接地引线没采取过渡防腐措施,没有刷防腐漆;
⑤   扩大地网时,把新地网接到原地网的电缆沟,或把设备的接地线接到电缆沟的均压带,而电缆沟的均压带又无定期防腐处理,焊接头腐蚀断开造成地网支解。
3           接地装置防腐措施
3.1    接地极防腐措施 www.pw0.cn
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。自2002年以来,潍坊市防雷中心先后承担了很多防雷接地工程,对一些土壤电阻率高且需要采取防腐措施的场所,采用高效降阻剂,辅助其他降阻手段和合理的设计,接地电阻值均达到国家标准。通过潍坊市防雷中心多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
     阴极保护法是通过对被保护金属(如接地网的普通碳钢)进行外加阴极极化来防止金属腐蚀的方法。阴极保护可通过两种方法实现,一是牺牲阳极法;二是外加电流法。牺牲阳极法简单易行,它是在被保护的接地网上连接电位更负、更容易腐蚀的金属或合金(如镁及镁合金阳极、锌合金阳极),靠阳极的腐蚀溶解达到保护阴极(接地网)的目的。外加电流法(亦称强制电流法)是利用外加直流电源,将被保护的接地网与电源的负极连接,使接地网变成阴极而极化,从而达到防止金属腐蚀的目的。两种阴极保护方式各有特点,它们在接地网的保护中得到了成功的应用。阴极保护要根据土壤特性(主要是土壤电阻率,其次是土壤的PH值、含水率、透气性)、接地网的总表面积、总的保护电流来设计。但无论采取何种阴极保护方式,都应使接地网的阴极电位≤-850mV(相对Cu/CuSO4饱和电液),或者使接地网的自然腐蚀电位负移(250-300)mV,不小于100mV。只有接地网的阴极极化电位得到保证,才能有效地防止金属的腐蚀。接地网的最小保护电流强度一般在10mA/m2-100mA/m2之间。接地网实施阴极保护时整个地网不需要使用降阻剂,但埋设牺牲阳极或辅助阳极的地方需要化学填实包或碳素回填料,以降低阳极的接地电阻。接地网防腐采用阴极保护后一般可以延长使用寿命25年-30年。 (责任编辑:admin)

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