論110kv輸電線路接地極銹蝕的解決新方法

李海濤

[摘 要]輸電線路是實現電力運輸的主要組成部分，由于管理不善以及線路材質屬性的影響，目前輸電線路的接地板銹蝕現象相對嚴重。

[關鍵詞]110kv輸電線路；接地極銹蝕；解決新方法

接地極是電力安全運輸的基本保障，電力運輸過程中，由于電流量高，所以在雷雨天氣極容易遭受雷擊，損壞電器設備，帶來電路故障，影響電力輸送的安全和穩定。接地極與大地相連，能夠及時將多余的電流通過大地疏導，降低雷擊故障發生概率。

我國鹽漬土分布范圍很廣，覆蓋了熱帶和寒溫帶、濱海和內陸、低地和高原地區。據統計，全國約有3693萬km2現代（活化）鹽漬土，而西北地區就占60%左右，其中與灌溉有關的土壤鹽漬化面積達200萬km2，近70%位于西北地區。

一、工程概況

本工程鹽漬土為鹽化草甸土和鹽化荒漠土，以硫酸鹽和氯化物為主。分布于本段線路全段。沿線地層為粉土（Q4al+h），含有粉砂團結塊、粘性土團塊，上部有少量結晶鹽顆粒。層厚一般15～20.0m，地下水位埋深為0.8m～2.8m。

水流是使鹽類遷移和重新分布的另一因素。地表和地下水將其流動過程中所溶解的鹽帶到底凹處，有時還形成較大的鹽湖。根據新頒電力行業標準DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》6.1.6款的要求，接地裝置的防腐蝕設計，在計及腐蝕影響后，接地裝置的設計使用年限，應與地面工程的設計使用年限相當。

以往接地裝置接地電阻計算時，并不考慮桿塔基礎自身的接地作用，因此即便接地裝置失效，基礎本身仍能起接地的作用。而當基礎本身與周圍環境隔離形成絕緣體時，非但不能提供附加的接地作用，反而對接地裝置有了更高的要求，因為一旦接地裝冒失效，當沖擊電壓到來而無處釋放時，有可能導致基礎防腐層 的電氣擊穿，進而使防腐層失去防腐作用。

二、土壤的性質及腐蝕特點

土壤是由各種顆粒狀的礦物質、有機物質及水分、空氣和微生物等組成的多相并且具有生物學活性和離子導電性的多空的毛細管膠體體系。它含有固體顆粒如砂、灰、泥渣和腐植土，在這個體系中有許多灣彎曲曲的微孔（毛細管），水分和空氣可以通過這些微孔到醛土壤深處。土壤中的水分有些與土攘的組分結合在一起，有些緊緊粘附在固體顆粒的周圍，有些可以在微孔中流動。鹽類溶解在這些水中，土壤就成了電解質。土壤的導電性與土壤的空隙度、土壤的含水量及含鹽量等各種因素有關。土壤越干燥，含鹽量越少，其電阻越大；土壤越潮濕，含鹽量越多，電阻就越小。干燥而少鹽的土壤電阻率可高達10000Ω.m，而潮濕多鹽的土壤電阻率可低于500Ω.m。一般來說，土壤的電阻率可以比較綜合性地反映某一地區的土壤特性。土壤電阻率越低，土壤腐蝕越嚴重。金屬材料在土壤中發生點腐蝕與土壤電阻率的關系如下；低碳鋼在電阻率為100Ω.cm～2000Ω.cm土壤中的點腐蝕速率為2.5mm/a；在電阻率為2000Ω.cm～10000Ω.cm土壤中的點腐蝕速率為2mm/a。通過《巖土工程勘察報告》中的“水質腐蝕性分析判定”和“土壤腐蝕性分析”，本工程綜合判定為重腐蝕區段，其特征為含鹽堿量較高，腐蝕性較強，需進行防腐。

三、接地極腐蝕調研

1.埋設于山區的接地極，由于巖石較多，土壤電阻率高，接地射線長、伸展范圍大加之地形復雜，施工難度大，如缺少必要的監督或監督不嚴，會造成部分施工人員為了保證工程進度而忽視施工質量的現象，接地裝置施工時不能按照設計圖紙施工，致使留下先天性隱患。腐蝕情況就越加嚴重。

2.平原地區的土壤受PH值、雜散電流、化學方應、電阻率和微生物作用的影響極大。由于土壤介質具有多相性、不均勻性等特點，所以除了有可能生成和金屬組織的不均一性有關的腐蝕微電池外，還由于土壤介質的宏觀不均一性所引起的腐蝕宏電池。后者在構成土壤腐蝕中往往起著更大的作用。土壤介質的不均一性主要是由于土壤的透氣性不同引起的。在不同的透氣條件下氧的滲透速度變化幅度很大，強烈地影響著和不同區域土壤接觸的金屬各部分的電位，這是促使建立氧濃差腐蝕電池的基本因素。接地引下線由地面深入地下03～0.8m，其接觸的土壤電解質含量是不同的，含氧率最低的在最下端，電極電位為負，發生腐蝕較嚴重，因而接地體引下線水平體腐蝕最為嚴重。

3.影響接地體腐蝕的因素： 接地體腐蝕的誘發因素性質不一，通常來說主要與土壤的構成因素相互關系，土壤透氣性高，含水量高，則腐蝕性相對較強，此外，鹽堿地較之普通土壤的腐蝕程度也相對較高。雖然不同因素的影響程度不一，但是不同因素之間相互關聯，相互作用，在制定接地體防腐舉措時，需要對其進行綜合考量。

（1）孔隙度：透氣性較好的石渣土、風化石等粗粒、無黏性土壤中接地網腐蝕程度較輕，在密不透氣的黏土中，卻發生著嚴重的腐蝕，且黏性越大腐蝕越嚴重。這是因為在氧濃差電池的作用下，透氣性差的區域將成為陽極而發生嚴重腐蝕。透氣性良好的土壤中，更容易生成具有保護能力的腐蝕產物層，阻礙金屬陽極的溶解，圓鋼腐蝕速度變慢。

（2）含水量：土壤中含水量對腐蝕影響很大。土壤中的水分對金屬溶解的離子化過程和土壤電介質的離子化過程多是必要的影響因素。當土壤含水量很高時，飽和度大于95%，氧的擴散受到阻礙，腐蝕減輕。隨著含水量的減少，飽和度在10～91%氧易于擴散，腐蝕度增加。當飽和度降到10%以下，氧的擴散滲透又呈現急速下降趨勢，腐蝕速度又急速下降。當含水量為零時，氧的擴散滲透速度又趨近于零，基本無腐蝕。

（3）其它因素：鹽是主要的導體，因此在鹽堿地等含鹽量相對較高的土壤之中，導電性越高，腐蝕想象也越嚴重。

（4）微生物：在缺氧的土壤條件下，入密實、潮濕的黏土深處，有利于某些微生物的生長，它們的活動可能引起很強的腐蝕。

四、治理方式方法探討

由于土壤成分的改造成本極高，因此從經濟的角度出發，對于接地極腐蝕現象的處理工作，應該從接地極的保護層面著手，由于接地極多是鋼筋材料屬性，因此，通過表面鍍鋅能夠起到降低腐蝕發生概率的效果，但是經濟成本高，操作復雜，目前的應用范圍有限。

1.普通塑料管覆蓋在鋼筋外層，可以起到一定的防腐蝕效果。傳統的接地極防腐措施主要是利用普通塑料管保護，雖然能夠起到一定的緩解作用，但是成效不大。基本上在使用一年之后，接地極又發生了不同程度的腐蝕現象，這主要是由塑料管連接部位導致而成的。各連接部位存在空隙，空氣沿著空隙進入管道內部，加速了接地極的腐蝕，為此，科研人員需要在現有基礎上研發全新的防腐材料。

2. 工業用熱縮管覆蓋在接地鋼筋外層與桿塔連接。熱縮管的使用主要是利用隔絕空氣的原理而成，熱縮管包裹后的接地極與外部空氣隔絕，水分無法到達，延緩了腐蝕發生的速度，經過調研人員的科學實驗，我們發現保護過的接地極基本在兩年內沒有受到腐蝕影響，這樣，接地極的使用壽命將會提高，使用周期也會延長，更新換代周期相應延長，也降低了電力線路的安全隱患。由于工業用熱縮管的成本低，且該種保護措施操作簡單，目前嗲你系統主要采取改種保護手段。

五、結語

綜上所述，由于輸電線路的腐蝕現象對電力系統的輸電功能產生較大的影響，不僅降低了電力系統輸電的穩定性，也增加了危險性，為此，科研人員經過不斷的理論研究和實踐探索已經發明了若干相應的預防和挽救措施，電力系統的工作人員需要在此基礎上，結合具體的輸電環境科學合理的進行選擇，確保電力輸送的穩定與安全。