(辽宁省送变电工程有限公司 辽宁沈阳 110021)
摘要：随着经济的发展，电力系统不断深化改革。接地网对电力系统的安全性具有重要意义。一旦接地网因腐蚀而发生断裂，设备与运行人员都将面临巨大威胁。在很多地区，接地网腐蚀已经成为影响电力系统安全运行的重要因素国内外学者对接地材料的腐蚀问题进行了大量的研究。一方面是有关接地网腐蚀机制与接地材料耐腐蚀能力的研究，通过掌握接地材料腐蚀的条件及腐蚀速率的影响因素来抑制腐蚀的发生，延长接地网的寿命；另一方面则致力于开发新型接地材料，通过材料本身的改性来提高其耐蚀性。
关键词：电力接地，可靠性，防腐接地极
引言
电力工程接地网的可靠性直接关系到电力系统的安全运行。传统扁钢接地极成本低，但腐蚀速率快，需不定期开挖，维护成本昂贵；铜包钢接地极的工艺简单，成本较低，但铜与钢的界面结合能力较差，水、电解质等易渗到夹层中造成内部腐蚀；镀锌或镀铜接地极有良好防腐效果，但存在均匀性差、表面镀层易剥落等问题，稳定性较差；纯铜接地极防腐效果优良，泄流能力强，但成本过于昂贵。介绍了接地材料的腐蚀机制、金属与非金属接地材料防腐蚀技术，并阐述了提高接地材料耐蚀性的方法及应用情况，为易腐蚀地区接地材料的选择及设计提供参考。
1接地装置腐蚀环境和腐蚀部位
接地装置往往处于地下潮湿的环境下，土壤是是最容易导致接地装置遭到腐蚀主要的环境；在接地装置中，对于接地引线、以及接地装置的连接螺丝上都是容易受到是接地装置最容易发生腐蚀的地方，这些地方不仅仅会在土壤中受到腐蚀，还存在大气环境的因素，对其进行腐蚀作用。
2接地材料技术性分析
2.1热镀锌圆钢
1）热镀锌圆钢的制造是由普通碳素钢线材经冷拉、酸洗和高温浸润镀锌后制成的，根据现行国家标准GB/T50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》热镀锌镀层的厚度平均值为0.05mm。在生产过程中很容易造成热镀锌层的不均匀，在使用中容易造成表面微电池效应，很大程度上降低了热镀锌圆钢耐腐蚀能力。另外热镀锌圆钢在运输、施工中极易被局部破坏，产生点蚀腐蚀效应。以上因素都会大大影响到期使用寿命。2）热镀锌圆钢接地带在安装过程中，全部采用电弧焊焊接。由于电弧焊的焊接产生的高温，造成镀锌圆钢的表面镀锌层严重破坏，很大程度降低其防腐水平。
2.2石墨基柔性接地材料
石墨基柔性接地体采用柔化工艺将具有良好导电性和耐腐蚀性的石墨进行柔化改性，使其电气性能、理化性能和力学性能满足防雷接地技术及工程施工要求，其主要技术特征表现为以下几个方面。1）良好的耐腐蚀性，适应我国任何土壤类型。构成石墨基柔性接地体的所有成分均具有良好的耐腐蚀性，能经受氯化物盐土、新硫酸盐盐土，苏打盐土和喀斯特土壤等各类土壤的腐蚀，能经受降阻剂、抗冻剂、绿化化肥及杀虫剂的腐蚀，寿命不低于30年。2）与土壤具有良好的粘结性，与土壤的接触电阻低值稳定。石墨基柔性接地体截面积大，表面粗糙构成细孔，能和土壤紧密咬合粘接，可随土壤一起蠕变而不脱离产生空气界面。在土壤季节性干裂、融水沉降、冰冻和冻土融化产生蠕变的情况下，接地体与土壤的接触电阻始终保持稳定的低值。3）大电流冲击下良好的动热稳定性，温升低避免土壤烧结。石墨基柔性接地体采用大截面积电流分散技术降低发热功率密度，采用比热容大的材料提高吸热能力，采用土壤水分渗透技术限制温升，在大电流雷电和短路情况下接地体性能稳定，同时避免高温引起接地体接触面土壤的烧结。4）采用非磁性材料大大延长有效接地长度，成为大接地网降阻的唯一选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆石墨基柔性接地体为非导磁材料，在工频及雷击高频冲击下，其有效散流长度远远大于钢材类接地体，可使大接地网工频接地电阻下降，是大型电厂、变电站接地网降阻的最佳选择。5）具有良好的工程性，运输、开挖和回填等变得简单易行。石墨基柔性接地体比重为金属类接地体的1/10，轻便易运输；可蛇形开挖，避开岩石、树木，开挖量少，不破坏绿化；可泥浆回填，回填紧致；接地体压接互联，无须焊接，无须电源焊机等现场要求。6）石墨基柔性接地体取代金属类接地材料，良好的技术经济性。一次投入，长期稳定，免去定期检测接地电阻，避免接地改造的重复性投入，节约人力物力，全寿命周期成本（LCC）最低。7）无回收价值，可避免偷盗。8）石墨基柔性接地体取代金属类接地材料，可以减排减霾，实现良好的社会效益。
2.3铜
1）铜具有很好的延展性，导热和导电性能也较好，电阻率为1.75×10－8Ω•m，且作为不太活泼的重金属在接地方面具有很好的优势，但是经过近些年的实际工程发现，铜材接地网会对邻近构架钢材造成严重的腐蚀。为保护邻近的钢材管道电缆，必需采取可靠措施，如阴极保护、镀锌和绝缘套管等复杂的保护措施。2）铜对碱性介质有较好的防腐性能，但对酸性介质防腐性能非常差。大气中的酸雨及土壤中植物腐烂都形成酸性土壤，对铜材接地网具有非常大的腐蚀性。3）铜作为重金属，在埋入土壤时会造成水资源和土壤的污染。
3接地材料防腐技术
3.1接地材料防腐技术
金属材料的防腐技术目前工程上常用的防腐措施有以下几种。（1）通过改变接地体自身特性，以延缓腐蚀速率。如加大接地体的横截面积，或者直接采用耐蚀性更好的接地材料等。（2）采用物理保护方法，主要是在物理上隔绝接地材料与造成腐蚀的非电解质接触。目前应用较多的有导电防腐涂料与导电模块。（3）采用化学保护方法，也叫作阴极保护法，其依据是原电池原理，包括外加电流法和牺牲阳极法。阴极保护法是目前最有效且应用最多的方法。（4）使用GPF－94高效膨润土降阻防腐剂等产品延缓腐蚀。
3.2要用质量较好的高效降阻剂
降阻剂的选择上也对接地装置的防腐蚀有着重大的影响，降阻剂作为一种c新型的降阻材料，可以进一步利用其自身的化学功能，实现对接地装置的保护，使其金属部分不受土壤和大气环境的腐蚀。不同于土壤含有很所的酸性物质，降阻剂一般拥有弱碱性的特点，而具备这个特点就能够更好地保护接地电极，使其避免腐蚀；另一方面来讲，降阻剂本身更具有易凝固的特点，能够阻止土壤中的腐蚀液体融入到金属电极中，对接地装置有一定的保护作用，避免对其产生腐蚀作用。高效降阻剂一般应用到土地电阻率较高的情况之中，通过高效降阻剂来对该场所进行防腐处理，进而确保电阻值符合国家的规范标准，防止超标状况产生。通过现阶段对其的应用显示，采取合理有效的防腐措施能够推动接地装置接地电阻值的稳定发展，使其电阻值符合标准要求，不会过于高影响接电装置的作用的发挥。在这种情况下，也不容易出现腐蚀的情况。
结语
综上所述，要解决接地体的腐蚀问题，主要有两个方面：一方面是接地材料本身的改性；另一方面，施工工艺及设计是影响接地体寿命的重要因素。需要结合理论与实践，获得更合理的接地网设计与选址的经验，还应当出台统一的接地材料选用标准，用标准指导材料选择，使其更加规范与可操作。除此之外，应该规范施工过程，保证工程质量，尽量杜绝因施工不规范而造成的接地网腐蚀事故。
参考文献:
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[2]张波,何金良,曾嵘.电力系统接地技术现状及展望[J].高电压技术，2015,41(08):2569-2582.
论文作者:白如贤,修颖,李忠星,郭涛,姜大伟,高文权
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
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