土壤腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)方法在變電站接地網(wǎng)中的應(yīng)用

郝晉堂 徐 霞 王天正 王 琪

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

電力系統(tǒng)接地由于有工作、防雷、安全等三種電力系統(tǒng)的接地需要，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行不可缺少的一部分。接地設(shè)計(jì)工作在整個(gè)接地系統(tǒng)中占有很大的比重，而土壤腐蝕特性又是接地設(shè)計(jì)中的不可或缺的參數(shù)[1]。

近年來(lái)，接地網(wǎng)的腐蝕損壞造成的事故屢有發(fā)生，接地網(wǎng)的土壤腐蝕引起了普遍的重視，防止接地網(wǎng)腐蝕已成為一個(gè)重要的研究課題。影響接地網(wǎng)腐蝕的因素有很多，找出其中關(guān)鍵因素顯得尤為重要[2]。

為了準(zhǔn)確評(píng)估各地的土壤腐蝕特性，運(yùn)用合適的指標(biāo)評(píng)價(jià)法對(duì)土壤的腐蝕性作出正確的評(píng)價(jià)，才能為接地工程的設(shè)計(jì)、防腐措施的制定、壽命預(yù)測(cè)等提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。

1 常用土壤腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)方法

土壤腐蝕性指標(biāo)評(píng)價(jià)法一般有以下幾種[3-4]：?jiǎn)沃笜?biāo)法、多項(xiàng)指標(biāo)綜合法（包括美國(guó)ANSI A21.5 土壤腐蝕評(píng)價(jià)法、德國(guó)DIN 50929 打分法、三指標(biāo)法、八指標(biāo)法）。

單指標(biāo)法是利用土壤的某項(xiàng)理化性質(zhì)(如水分、電阻率、含鹽量、pH 值、氧化還原電位等)等單項(xiàng)指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)腐蝕性；美國(guó)ANSI A21.5土壤腐蝕評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括電阻率、pH 值、氧化還原電位、硫化物、濕度；三指標(biāo)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括土壤質(zhì)地、土壤pH、土壤電阻率；八指標(biāo)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括土壤質(zhì)地、土壤pH、土壤電阻率、含鹽量、含水量、腐蝕電位、Cl-、SO42-；德國(guó)DIN 50929 打分法的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括土壤類(lèi)型、電阻率、含水量、pH、酸堿度、硫化物、中性鹽、硫酸鹽、地下水情況、土壤的均勻性等。

2 土壤腐蝕等級(jí)評(píng)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析

土壤腐蝕特性研究中，單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)作為一般性估量，有一定的參考價(jià)值，雖然單項(xiàng)指標(biāo)方法在有些情況下比較成功，但由于參數(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單，誤判現(xiàn)象許多；而且不同季節(jié)，不同的位置，土壤腐蝕的主要因素都可能完全不同。單指標(biāo)只能在土壤腐蝕的主要因素相同，影響規(guī)律相近，且主要影響正好被選來(lái)評(píng)價(jià)指標(biāo)才具有意義[5]。

美國(guó)ANSI A21.5 土壤腐蝕評(píng)價(jià)法沒(méi)有區(qū)分微觀腐蝕和宏觀腐蝕，而且只針對(duì)鑄鐵管在土壤中使用時(shí)是否需用聚乙烯保護(hù)膜。在其他情況下未必可行，而且我國(guó)幅員遼闊，土壤分類(lèi)較多，土壤質(zhì)地差異大。

三指標(biāo)法和八指標(biāo)法先對(duì)各項(xiàng)土壤理化指標(biāo)評(píng)分然后再評(píng)出土壤腐蝕性等級(jí)，腐蝕參數(shù)較多，較真實(shí)的反映電力系統(tǒng)接地腐蝕特性。

德國(guó)DIN50929 打分法評(píng)價(jià)指標(biāo)較為全面，適用性廣，但由于評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，造成現(xiàn)場(chǎng)工作量較大。

3 各種方法實(shí)踐分析

為了對(duì)各種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行實(shí)踐分析，選擇了棕壤帶的北方某省變電站26 座，其中110KV 變電站7 座、220KV 變電站12 座、500KV 變電站6 座、1000KV 變電站1 座，運(yùn)用幾種方法進(jìn)行了土壤腐蝕評(píng)價(jià)分析，分析數(shù)據(jù)如表1。

德國(guó)DIN50929 打分法作為應(yīng)用最廣的指標(biāo)評(píng)價(jià)法，將其作為其他方法準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)的參照對(duì)象。

從實(shí)例分析，八指標(biāo)法與德國(guó)打分法的對(duì)應(yīng)度為92.3%，三指標(biāo)與德國(guó)打分法的對(duì)應(yīng)度為61.5%，單指標(biāo)法中土壤電阻率的對(duì)應(yīng)度為57.7%，pH 值的對(duì)應(yīng)度為23.1%，準(zhǔn)確率較低。

表1

4 結(jié)論

（1）對(duì)于不同類(lèi)型的土壤腐蝕性評(píng)價(jià)，八指標(biāo)法的評(píng)價(jià)結(jié)果比三指標(biāo)法更接近于德國(guó)打分法；

（2）八指標(biāo)法由德國(guó)打分法演變而來(lái)，相較于德國(guó)打分法，評(píng)價(jià)指標(biāo)適中，參數(shù)比較好測(cè)量，更適用于接地裝置土壤腐蝕性的評(píng)價(jià)；

（3）八指標(biāo)法前期已在少數(shù)種類(lèi)土壤（紅壤及赤紅壤帶，表中以灰色深淺程度的不同予以區(qū)別）中使用，總體準(zhǔn)確度較高；此次通過(guò)在棕壤帶土壤（同上）中的使用，準(zhǔn)確度達(dá)到92.3%，故建議在對(duì)各地土壤進(jìn)行腐蝕評(píng)級(jí)中可以選用八指標(biāo)法。

［1］宋光玲，曹楚南，林海潮，等.土壤腐蝕性評(píng)價(jià)方法綜述[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，1993，5(4)：268-276.

［2］閻愛(ài)軍，陳沂，馮拉俊.幾種接地網(wǎng)材料在土壤中的腐蝕特性研究[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2010，22(3)：197-199.

［3］陳坤漢，楊道武，喻林萍，等.電力接地網(wǎng)土壤腐蝕性的評(píng)價(jià)[J].腐蝕與防護(hù)，2008，29(10)：614-617.

［4］李月強(qiáng)，杜翠薇，馮皓，等.接地極的土壤腐蝕[J].環(huán)境技術(shù)，2010(1)：15-18.

［5］郭安祥，閆愛(ài)軍，姜丹，等.變電站接地網(wǎng)土壤腐蝕性評(píng)價(jià)方法研究[J].陜西電力，2010，38(12)：28-30.