接地网防蚀金属材料性能试验探究

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1、接地网防蚀金属材料性能试验探究摘要：电力系统中，变电站的接地网运行状况直接影响到变电站的安全稳定，而在接地网中，金属材料的选择和使用就非常重要，一定要选择性能优良具有极高稳定性的金属材料，以保证电力系统的安全稳定运行。经过相关的性能试验研究，表明金属材料CL2在耐蚀性方面要比普通的碳钢高很多，有效地延长了接地网的使用寿命。关键词：接地网；耐蚀金属材料；电化学测试中图分类号：U66&2文献标识码：A1概述随着经济建设的发展，我国的各个行业都得到了快速的进步，在市场经济快速发展的同时，对于电力的需求就有所提高，那么对于电力的供应质量就要给予更高的重视。在变电站运行期间，为了保护

2、变电的安全稳定运行，一般都会采取接地网的有效措施，那么在接地网中，对于接地材料的选择和使用需要性能良好的金属材料以保证变电的安全运行。经过实际的试验证明发现，在接地网埋地试验中，将普通的碳钢材料埋入地下，在经过两年的时间后材料出现了严重的腐蚀现象，非常不利于接地网功能的发挥。腐蚀是导致接地体事故扩大的一个主要原因。因为对于运行多年的接地网而言，由于腐蚀性土壤环境中的电化学腐蚀以及电网设备等运行中的泄流造成的腐蚀使得接地体截面减小，甚至断裂，造成接地性能不良，不能满足热稳定性的要求，因而电路电流将会烧坏接地网，使得变电站内出现高电位差，造成其它主设备的毁坏事故，还会危及人身安

3、全。由于接地网埋设在地下，一旦腐蚀严重到使接地网的接地电阻不合格，甚至局部断裂时，接地网的翻修改造是相当费劲和困难的，费用也是巨大的。因此防止接地网腐蚀，保证接地性能的稳定性，延长接地网的使用寿命，是电力系统安全经济生产所迫切需要解决的课题。2试验情况由于接地网土壤腐蚀是一个缓慢过程，因此为了能快速优选出所需的材料，在实验室里进行了电化学测试，试验测试方法包括极化曲线、交流阻抗和动电位扫描。2.1极化曲线测试2.1.1试验条件试验采用三电极体系，即工作电极、参比电极和辅助阳极。其中工作电极是将各种材料制作成体积为lcm3的小块,留出一表面作为研究面，其余表面用环氧树脂密封；

4、参比电极为饱和甘汞电极，通过鲁金毛细管插入电解池；辅助阳极为铠电极。试验介质为土壤水土比为5：1的浸出液。试验所用仪器为TD3690型恒电位仪，HD-1A型信号发生器及3086-1AX-Y型记录仪。试验时，起扫电位的选择是阳极极化时起扫电位比自腐蚀电位低lOOmV,阴极极化时起扫电位比自腐蚀电位高lOOmVo每次扫描的速度为2mV/So2.1.2试验数据处理采用BETACRUNCH(VERSION)程序进行计算。2.2交流阻抗测试2.2.1试验条件试验采用三电极体系，介质为水土比为5：1的土壤浸出液和水土比为2：1的泥浆，试验使用的仪器为EG&G公司的交流阻抗测试仪，包括锁

5、相放大器，M283恒电位仪。计算机3个硬件部分通过GPIB总线连接起来。软件为M398阻抗数据专用测量软件。2.2.2数据处理以频率最低处的阻抗值(

6、Z

7、0.05)来表征材料在介质中的耐蚀性能。

8、Z

9、0.05越高，说明材料的耐蚀性能越好，反之亦然。2.3电解测试电解时试验材料与直流电源正极连接，用石墨棒作为阴极与直流电源的负极连接，电解所用介质为变电站土壤的水土比为2：1的泥浆，电解时间3h,电解电流为64.0mA,槽压为150Vo3试验结果和讨论2.1极化曲线测试极化曲线测试试验的结果可见，在这些土壤介质中，材料CL1、CL2的腐蚀速率较其它材料低，其耐蚀性能较好。3.2

10、交流阻抗测试试验结果可见，材料CL1、CL2的阻抗值明显高于其它材料，比普通碳钢高出2个数量级。材料CL4、CL5的耐蚀性能与普通碳钢差不多，甚至有时还不如普通碳钢。3.3电解测试经过电解测试后，可以从结果看到，镀锌钢的耐蚀性能要较CL1和CL2差很多，后两种金属材料在耐蚀性上要比普通的碳钢高出很多。在经过电解试验后，镀锌钢的表层发生了剥离现象，从而就会加速里层材料的腐蚀速度，而在其他两种材料的表面却没有这种现象发生。3.4现场埋置试验不同材料制作的试片在变电站现场土壤中埋置624天后挖出，经过表面处理后测定材料的腐蚀速率，结果可见，材料CL1和CL2的腐蚀速率较碳钢及镀锌

11、钢要小得多。同种材料，当与接地网连接时其腐蚀速率高于接地网不连接时的腐蚀速率，原因是与接地网连接的试片除了要受到土壤自然腐蚀作用外，还要受到变电站接地网泄流时的电流电解腐蚀。在变电站土壤现场埋置试验过程中发现，与接地网连接的镀锌钢材料在不到1年时间其表面镀锌层就已经被电解腐蚀掉，而未与接地网连接的镀锌钢材料其表面镀锌层却完好。从现场埋置材料试片测定的腐蚀速率结果也可以看出，镀锌钢用作接地网材料时其耐蚀性能较普通碳钢没有多大提高，因此用镀锌钢材料来延长接地网使用寿命意义不大。4结论4.1一般情况下，在土壤的腐蚀性比较