接地装置的防腐措施探讨

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1、接地装置的防腐措施探讨为了保证电气设备的正常运行及人身安全，一般都将电气设备的中性点及外壳经过接地装置（或称接地休、接地网）给予可靠的接地。这样对接地装置的接地电阻就要有一个限制，在有关标准中对接地电阻的大小有明确的规定，如在有效接地系统中设备的保护接地电阻一般不得大于5Ω；在不接地或经消弧线圈接地系统中设备的保护接地电阻一般不宜超过10Ω，对独立避雷针的接地电阻不应大于10Ω。运行数年后的接地装置，由于土质的原因，往往会对其造成部分或严重的腐蚀。“美国腐蚀工程协会”在1958年提供的《金属腐蚀调查报告》中指出，金属材料在土壤中发生点腐蚀与土壤电阻率

2、有一定的关系。在电阻率为100～2000Ω·m土壤中，低碳钢的点腐蚀速率为2.5mm/a；而在电阻率为2000～10000Ω·m的土壤中，则点腐蚀速率为0.2mm/a，由此可见，低碳钢在电阻率很低的土壤中，其腐蚀速率是较快的。长期以来，人们习惯于对接地装置的接地电阻进行定期测量，发现其超标时，开挖检查才发现其腐蚀严重，从而不得不给予彻底“手术”，其更换的工程量是可想而知的。能否使接地装置在其使用年限之内耐受住腐蚀并保持合格的接地电阻，使得接地装置的施工真正做到“一劳永逸”，也就成为工程技术人员梦寐以求的事情。在此笔者在查阅了有关资料后，提出几种防腐措

3、施以供参考。（一）接地装置的几种防腐措施1、采用复合材料作接地装置一般的接地装置采用碳钢作为基体，这主要是碳钢的成本较低、施工方便。但碳钢在一般土壤中的年平均腐蚀在0.2mm左右。如果碳钢处在常温的NaCl、CO2环境中，则年平均腐蚀将在0.5mm～1.5mm之间；而如果在酸性环境中，则要超过1.5mm；在严重污染环境中，甚至可达到3mm。为了减缓碳钢的腐蚀速度，通常采用加大截面的方法。如线路的接地装置由初期的Ф6mm逐渐增大到Ф10mm或Ф12mm（其钢材用量增加4倍），变电所的接地装置则由早期的12×4mm逐渐增大至60×6mm，甚至80×8mm

4、（其钢材用量增加10倍）。这种单纯加大截面积的方法，虽然本意是想延长使用寿命，可适得其反的是截面积的增大，其腐蚀面及腐蚀量也随之增大，往往难以达到预期效果。采用热镀锌来减缓腐蚀速度是一种常用的做法。虽然锌的抗腐能力较高，在一般土壤中年平均腐蚀仅有0.065mm，但我国的热镀锌厚度却一般只有0.05～0.06mm，不难看出镀锌对防腐也只能起到一年的保护作用（对土质状况较好的地区也不会超出3～5年）。与碳钢相比，有色金属具有较强的抗腐蚀能力，但有色金属由于价格昂贵，钢性不足，因此很少考虑用其来作为接地装置。有关资料报道：采用有色金属虽然能使接地装置的寿命

5、比碳钢延长2～3倍，但其投资成本却要增加5～6倍，这也不得不令设计人员“爱莫能助”。---4---采用复合材料作接地装置是近几年来问世的一种新技术。所谓复合材料就是以碳钢为基体，利用高温、高压等特殊的先进工艺，在其表面复合上一层有一定厚度的有色金属，从而形成较好的自我保护层。这种复合材料之所以能引起人们的关注，首先因为复合层的选择是由设计单位根据土壤和腐蚀介质的具体情况及具体工程对接地规范的要求决定的，而生产部门根据设计规范，有针对性地使用不同的有色金属材料及确定复合层厚度，故这样的接地装置能在较长的年限内具有自我保护功能和接地的有效性。其次因为仍用

6、碳钢作为基体，故接地装置仍有足够的钢性，保证了施工的进行。从一次性的投入来看，虽然成本略有提高，但如考虑和碳钢接地装置的二次或三次开挖更换相比，采用复合材料接地装置的综合经济效益还是较可观的。因此利用这种综合了碳钢和有色金属二者之长处的复合材料做接地装置可较好地实现接地装置的时效性和经济性的统一，应该说是目前接地设计中防腐措施的首选方案。2、接地装置外涂导电防腐涂料导电防腐涂料是国内外最近几年来用于接地装置防腐的另一种新技术。其特点是涂料既具备很低的电阻率，又具备对酸、盐的抗腐蚀，同时施工简单，价格适中。由于用量很少，其总体成本提高不多，因此可以说是

7、目前接地装置防腐的较为经济的一种措施。据相关资料，导电防腐涂料的主要技术指标有：①电阻率为0.001879Ω·cm；②表面接触电阻为0.0078Ω/cm2;③耐冲击电流密度为147A/cm2;④工频电流密度（1.5s）为10A/cm2;⑤涂与未涂接地装置的电阻值对比无差别；⑥在10%盐水、10%硫酸、10%盐酸、10%烧碱溶液中浸泡500h涂层无异常；按照上述提供的技术指标，在实际使用中，如果接地装置的接地面积按10000cm2计算，则总体的接触电阻（按并联计算）将≤10-7Ω，由此可见，导电涂层对总体接触电阻的影响是微不足道的，可以忽略不计。同样可

8、通过计算得知导电涂层可耐受10kA以上的多次雷电冲击电流而毫无损伤。导电防腐涂料的现场施工采用刷涂。一般用量