輸電線路接地裝置的防腐措施分析

孫兵

摘? 要：接地裝置是輸電線路接地系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的一部分，接地裝置的使用年限和安全性直接關(guān)系到防雷接地、工作接地和防靜電接地的工作效果。其中影響接地裝置作用發(fā)揮的因素主要為腐蝕破壞，如果接地裝置長(zhǎng)期處于潮濕、陰暗的環(huán)境中就會(huì)損壞設(shè)備，造成接地網(wǎng)局部的斷裂，進(jìn)而可能引發(fā)安全事故。為此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，做好設(shè)備接地已經(jīng)成為降低輸電線路安全隱患、提升輸電線使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：輸電線路;接地裝置;防腐措施

在開(kāi)展輸電線路接地裝置防腐施工作業(yè)時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)采取有效措施不斷完善其防腐成效，分析發(fā)生防腐問(wèn)題的因素，以此提出針對(duì)性的防腐措施，這樣才能從根本上保證防腐處理成效，下文基于輸電線路接地裝置提出幾點(diǎn)防腐措施。

1接地裝置及其運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1輸電線路

輸電線路主要是由架空導(dǎo)地線、架線金具、鐵塔、基礎(chǔ)及接地裝置等部分組成，這些裝置大部分是暴露在外界環(huán)境中，都十分容易受到環(huán)境破壞，尤其是輸電線路跨度較大，所處的環(huán)境也大有不同。輸電線路長(zhǎng)期在野外，受到各種環(huán)境的威脅，使得輸電線路各個(gè)部分都受到了腐蝕破壞極大影響了輸電線的正常使用，其中接地裝置是最容易被腐蝕的部分。因此，在電力系統(tǒng)中對(duì)輸電線路的防腐措施展開(kāi)研究，提高輸電線路的抗腐蝕性能，保護(hù)輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2接地裝置

在電力系統(tǒng)中，接地裝置安裝的主要目的是保護(hù)電力設(shè)備確保周圍環(huán)境安全，在接地裝置中被稱作接地的部分是具有良好導(dǎo)體作用的電器，包括中性點(diǎn)、殼或支架。接地按照作用不同可以分為三種：一是在電力系統(tǒng)中保持正常運(yùn)行所設(shè)置的接地，如中性點(diǎn)直接接地;二是防止觸電采取的保護(hù)措施，通常被稱為保護(hù)接地、又被稱作安全接地，工作原理主要是實(shí)現(xiàn)大地絕緣，因?yàn)橐话闱闆r下電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等都是由絕緣體包裹的，但一旦絕緣體損壞就可能造成惡劣影響，這時(shí)有接地設(shè)備疏散電流就會(huì)降低危險(xiǎn);三是為防止雷暴天氣出現(xiàn)造成的突發(fā)性觸電事故的防雷接地，較常見(jiàn)的防雷接地裝置為避雷針、避雷線和避雷器等，工作時(shí)通過(guò)向大地泄放雷電流而避免電路出現(xiàn)問(wèn)題。

接地電阻是不可避免的，電流流經(jīng)接地裝置必然會(huì)引起發(fā)熱問(wèn)題，同時(shí)電流在接地電阻上的壓降將引起接地電極電位升高，在這種情況下比較容易發(fā)生設(shè)備的燒毀問(wèn)題。當(dāng)電流脫離接地裝置在土壤中任意擴(kuò)散，在地面上出現(xiàn)的電位梯度會(huì)使人體遭受接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)的作用，因此控制接地電阻值是降低安全事故發(fā)生率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。換句話說(shuō)，在接地裝置中電阻越小、電流經(jīng)過(guò)的速度越快、產(chǎn)生的熱量越低、向大地?cái)U(kuò)散的速度越快威脅越小。在發(fā)電廠、變電站的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，為降低接地電阻一般采用長(zhǎng)孔地網(wǎng)和方孔地網(wǎng)兩種網(wǎng)格式接地。

2輸電線路接地裝置發(fā)生腐蝕問(wèn)題的原因

其一，輸電線路接地裝置所處區(qū)域的土壤本身性質(zhì)就具有很強(qiáng)的腐蝕性特征，油漆是偏酸性、風(fēng)化石、砂質(zhì)三種類型土壤中，非常容易出現(xiàn)析氫和吸氧性的腐蝕問(wèn)題;其二，當(dāng)前存在部分接地體所材料的是再生鋼材，這種類型的鋼材因其中雜質(zhì)含量超出標(biāo)準(zhǔn)要求，很容易在地下出現(xiàn)電偶電池腐蝕問(wèn)題;其三，輸電線路接地裝置中使用的降阻劑存在一定的腐蝕性，尤其是化學(xué)降阻劑，因其中含有大量無(wú)機(jī)鹽，進(jìn)一步加快了接地體電化學(xué)腐蝕速度。

3輸電線路接地裝置的防腐措施

3.1優(yōu)化設(shè)備材料

腐蝕主要是對(duì)接地設(shè)備的破壞，現(xiàn)階段的狀況說(shuō)明，接地裝置設(shè)備使用的材料在抗腐蝕方面比較薄弱，因此改善材料結(jié)構(gòu)，優(yōu)化裝置制作用料是提升接地裝置使用壽命的重要方式。現(xiàn)階段我國(guó)廣泛應(yīng)用的接地裝置的制作材料主要為再生鋼，再生鋼的抗腐蝕效果從材料自身來(lái)說(shuō)并不理想，在潮濕環(huán)境中極易被腐蝕。因此提升材料抗腐蝕性、從源頭改善腐蝕發(fā)生的可能性是當(dāng)前電力行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題。

按照實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，0.6米以上是接地輸電線路裝置埋深最合理的標(biāo)準(zhǔn)，由于在回填時(shí)使用的是稀土，并且夯實(shí)地面的方式為分層夯實(shí)，為避免在焊接過(guò)程中出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，這就要求裝置材料的結(jié)構(gòu)、尤其是焊接材料所使用的材料必須材質(zhì)均勻。另外高效降阻劑本身的化學(xué)性能穩(wěn)定，對(duì)于保護(hù)接地裝置不受腐蝕方面作用突出，尤其是降阻劑凝固之后在土壤和裝置材料之間起到了很好的隔離作用，能夠?qū)饘匐姌O的固體進(jìn)行有效保護(hù)，能夠促使件數(shù)保護(hù)效果得到提升。

3.2采用新型防腐技術(shù)和材料

就當(dāng)前防腐技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀來(lái)看，其中比較新型的有高效膨潤(rùn)土降阻防腐劑和導(dǎo)電防腐涂料。從以上防腐技術(shù)和材料的應(yīng)用性質(zhì)來(lái)講，屬于物理保護(hù)的防腐類型，主要有以下幾點(diǎn)技術(shù)要求：其一，對(duì)于導(dǎo)電性能，要求電阻率盡可能比土壤電阻率低，同時(shí)還要和需要進(jìn)行保護(hù)的金屬電阻率處于接近狀態(tài);其二，對(duì)于防腐性能，要求其在面對(duì)酸堿鹽類的化學(xué)性溶劑具有一定的耐受性;其三，在施工工藝上，應(yīng)具備操作簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度適當(dāng)以及成本低的優(yōu)勢(shì)。

在當(dāng)前電力領(lǐng)域發(fā)展中，非金屬接地材料是其最新研發(fā)出來(lái)的替代金屬接地線的產(chǎn)品，其具有抗腐蝕能力強(qiáng)和導(dǎo)電性高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，逐漸得到當(dāng)前社會(huì)大眾的接受和使用。當(dāng)前所使用的非金屬接地產(chǎn)品主要材料為石墨，從工藝的角度進(jìn)行分類，主要有壓制和燒制。就石墨本身的性質(zhì)來(lái)講，其基本結(jié)構(gòu)為碳，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，具有一定的環(huán)保型應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3.3陰極保護(hù)法

陰極保護(hù)法是根據(jù)輸電線路接地裝置金屬性質(zhì)采取的保護(hù)措施。關(guān)鍵在于與金屬材質(zhì)性質(zhì)的相互結(jié)合，陰極保護(hù)法在實(shí)踐中，較為常見(jiàn)的應(yīng)用方式為犧牲陽(yáng)極法以及外加電流法兩種方式。

犧牲陽(yáng)極法的應(yīng)用操作要點(diǎn)是根據(jù)被保護(hù)裝置的抗腐蝕性，將被保護(hù)裝置與其他抗腐蝕性能更差的金屬相連接，通過(guò)對(duì)陽(yáng)極腐蝕溶解的方式起到保護(hù)輸電線接地裝置的作用，從而達(dá)到提升輸電線路接地裝置安全性能提高的作用。在犧牲陽(yáng)極法中還常將接地裝置與負(fù)極相連來(lái)達(dá)到保護(hù)輸電裝置目的;外加電流法是在輸電線接地裝置外加直流電源，將被保護(hù)的輸電線路轉(zhuǎn)化為接地裝置的一部分，與電源負(fù)極進(jìn)行連接，從而極化效應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)提供保障，進(jìn)而達(dá)到避免發(fā)生金屬腐蝕目的。采取該方法的關(guān)鍵還應(yīng)注意到土壤的特性，要對(duì)土壤的pH值、含水量做好測(cè)算和改善，從客觀條件上優(yōu)化接地線路的作業(yè)環(huán)境，降低腐蝕出現(xiàn)的可能性。

3.4接地線防腐

接地裝置最容易被腐蝕的部分除地下部分，接地線腐蝕也非常常見(jiàn)，接地線一旦腐蝕可能會(huì)誘導(dǎo)接地裝置腐蝕，因此要想做好接地裝置的保護(hù)工作還應(yīng)該重視接地線的保護(hù)。重點(diǎn)保護(hù)接地線連接點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃好地下和水平接地裝置的管理，有效優(yōu)化腐蝕點(diǎn)位管理水平。在焊接工藝上不斷優(yōu)化，開(kāi)展定期維護(hù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化升級(jí)。

結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行輸電線路接地裝置防腐施工作業(yè)過(guò)程中，相關(guān)施工人員應(yīng)對(duì)輸電線路所在區(qū)域周邊可能引發(fā)腐蝕問(wèn)題的因素進(jìn)行詳細(xì)分析，然后以此為基礎(chǔ)，提出具有一定實(shí)施可行性和針對(duì)性處理防腐問(wèn)題的工作計(jì)劃，最大限度提升對(duì)輸電線路接地裝置防腐工作的管理水平，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王永亮.輸電線路接地裝置的防腐措施[J].全面腐蝕控制，2019，33（01）：87-88.

[2]方峰.淺談高壓輸電線路的防腐措施[J].福建建材，2019，000（005）：101-102.

[3]劉立.分析電廠接地保護(hù)設(shè)計(jì)與防腐[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020，20.

[4]劉佳.輸電線路接地裝置的防腐措施[J].全面腐蝕控制，2020，11.

[5]劉南江.換流站接地引下線腐蝕預(yù)測(cè)方法研究[D].重慶大學(xué)，2019.

[6]王永亮.輸電線路接地裝置的防腐措施[J].全面腐蝕控制，2019，1.