防雷接地網腐蝕因素及危害

 防雷係統    |      2018-05-12
接地網的腐蝕有電化學腐蝕、雜散電流腐蝕和生物腐蝕三種。對金屬在土壤中的腐蝕產生影響的主要因素包括:
土壤的理化性質
土壤的理化性質包括土壤電阻率、土壤中的含水量、含氧量、含鹽量以及土壤的酸度等。土壤是腐蝕電池的回路介質,因此土壤電阻率越小,腐蝕電流就越大,腐蝕就越發嚴重。土壤中的氧是參與腐蝕反應的重要化學成分,土壤中含氧量的不均勻,使埋於土壤中的金屬處在了不同的土壤環境中,使金屬表麵容易形成因為充氣不均勻引起的腐蝕電池。土壤的含水量是一個容易變化的物理量,它不僅會影響土壤的透氣性,還會影響土壤中溶液內可溶鹽的數量進而影響土壤的導電性。隨著含水量的增大,腐蝕速度提高,直到達到一個臨界值,含水量再增大的話,腐蝕速度反而下降。對於黏土和沙質黏土,臨界含水量為12%~25%。土壤的含鹽量對腐蝕的影響是很明顯的。含鹽量越高,土壤電阻率就越小,腐蝕速度就越快。而一些特定的鹽類的離子,如CL-和SO42-,可以進一步加速土壤中金屬的腐蝕。土壤的酸度可以通過pH值來反映。一般認為,pH值低的土壤腐蝕性較大。此外,有些土壤中含有大量的有機酸,其pH值雖然接近中性,但是其腐蝕性仍然很強。
接地網使用的金屬材料
目前,世界上普遍使用的接地網金屬材料是銅和鋼兩種。鋼的熱穩定性比銅好,而且價格便宜。銅的導電性和抗腐蝕性比鋼強,但是價格高。通過多種土壤的試驗表明,銅材埋入地中12年的平均失重每年不超過0.2%,而鋼的失重每年可達2.2%。因此美國等西方發達國家大多采用銅作為接地材料。但是銅的價格是鋼的幾倍到十幾倍,我國出於材料來源和經濟方麵的考慮,一般采用碳鋼作為接地材料。因為碳鋼很容易遭受土壤腐蝕,所以接地網的防腐保護問題在我國尤為突出。
接地體的敷設方式
接地體的敷設方式對其腐蝕是有影響的,例如扁鋼立放和平放所引起的腐蝕深度是有差異的。其原因有兩方麵,一方麵是平放時回填土可能夯的不實,造成扁鋼下部土壤比較實,上部土壤鬆散,從而形成透氣性的差異,引起氧濃差腐蝕。而立放時,扁鋼兩側的土壤含氧量是相當的;另一方麵,平放比立放容易積水,使腐蝕速度增大。
接地電極的形狀
有試驗表明,圓鋼的年腐蝕深度(圓鋼指直徑,扁鋼指厚度)比扁鋼大,而扁鋼的年腐蝕截麵積普遍大於圓鋼。由於接地網中導體的截麵積對保護安全運行至關重要,所以用年腐蝕的截麵積來衡量腐蝕速度更切合實際。
基建殘餘物
施工時有的單位將磚塊、木塊等基建殘餘物倒進網溝,這將影響接地網的散流並且加快接地網的局部腐蝕。調查表明,接地網主幹線周圍有基建殘餘物時,其腐蝕速度是正常的兩倍。
電力係統接地網的腐蝕危害.
由於接地裝置長期處於地下惡劣的運行環境中,土壤對其產生的電化學腐蝕作用是不可避免的,而且接地裝置同時還要承受雜散電流的腐蝕。當腐蝕問題嚴重時,接地網的水平導體和接地線會變細甚至斷裂,使接地電阻升高,造成電氣設備“失地”。當係統出現接地短路電流時,可能會發生接地故障,危害人身和設備的安全。接地裝置雖然在發電廠、變電站的整體投資中所占比重很小,但是它所能引起的事故確實驚人的。接地故障能夠很快的摧毀諸如保護、通信等電網中的二次設備,進而引起事故擴大,造成一次設備的著火、損壞,發電廠、變電站全停,甚至發展成嚴重的係統事故。正因為如此,接地網的防腐保護是保證電力係統安全運行的一項重要措施。