近年来随着变电站等级提高以及电气化铁路和城市地铁建设的增加,导致高强度杂散电流漫游在土壤中,造成了变电站接地网金属遭受杂散电流的严重腐蚀。我国对杂散电流的研究和防护工作起步较晚,有关接地网杂散电流的腐蚀研究比较少,国内电网也没有给出相关接地网杂散电流保护标准,因此对接地网中杂散电流腐蚀特性进行研究,对电网安全经济运行具有十分重大的意义。本课题采用电化学方法、失重法、微观分析法研究了土壤中不同含水率、氯离子浓度和硫酸根浓度下杂散电流对接地网材料Q235扁钢、Q235镀锌扁钢和铜的腐蚀特性及规律,得到了一下结果。(1)当杂散电流(5mA)较小时,含水率的高低影响着Q235扁钢和铜的交流阻抗谱响应频率,而Q235镀锌扁钢在不同含水率土壤中以扩散控制为主,交流阻抗谱响应频率不受含水率高低影响;在同一氯离子或硫酸根含量下杂散电流的大小影响交流阻抗谱的响应频率以及在土壤中金属材料电极阴阳极反应的传质方式;在同一杂散电流下不同氯离子(0.005%～0.05%)或硫酸根离子(0.05%～0.5%)含量对土壤中金属材料的交流阻抗图谱形状影响不大,只影响电极材料阴阳极反应传质快慢。(2)在相同杂散电流下随土壤中含水率、氯离子和硫酸根离子的增加三种接地网材料的腐蚀程度增大,其中铜的腐蚀程度最小,Q235扁钢的腐蚀程度最大;在相同含水率、氯离子和硫酸根离子土壤中,随着杂散电流的增大,三种接地网材料的腐蚀程度增强,其中铜的腐蚀程度最小,Q235扁钢的腐蚀程度最大。(3)5mA直流杂散电流下接地网材料在含水率为20%的土壤中60d后的微观分析结果表明:Q235扁钢腐蚀产物表面颗粒要大一些,且分布不均匀,其成分主要是Fe3O4;Q235镀锌扁钢和铜的腐蚀产物颗粒较小,且均匀平整的分布在金属表面,Q235镀锌扁钢表面腐蚀产物主要是Zn(OH)2、ZnO和Fe3O4,铜表面腐蚀产物主要成分是CuO和Cu2O。(4)40mA直流杂散电流下接地网材料在Cl-含量为0.05%土壤中30d后的微观分析结果表明:Q235扁钢的腐蚀产物主要成分是Fe3O4、Fe2O3和FeC12,Q235镀锌扁钢的腐蚀产物成分是Zn(OH)2和FeCl3·5H2O,铜的腐蚀产物产物成分是CuO、Cu2O和Cu2Cl(OH)3。40mA直流杂散电流下接地网材料在SO42-含量为0.5%土壤中30d后的微观分析结果表明:Q235扁钢的腐蚀产物主要成分是Fe3O4和Fe2(SO4)3,Q235镀锌扁钢的腐蚀产物主要成分为Zn(OH)2、ZnO和ZnFe(SO4)2·7H2O,铜的腐蚀产物主要成分是 CuO、Cu2O、Cu4(SO4)2(OH)6 和CuSO4·H2O。(5)杂散电流对接地网材料的腐蚀非常严重,三种接地网材料耐杂散电流腐蚀方面:铜>Q235镀锌扁钢>Q235扁钢。Q235镀锌扁钢比Q235扁钢的防腐性能相对要好,但有直流电流的作用下,镀锌层的电解腐蚀迅速发生,因而不能非常明显的改善接地网的防腐性能。与其它两种材料相比,铜在土壤环境中的防腐性能较好,能对接地网材料起到很好的防腐效果,但其价格较高,且存在一定的环境污染问题。因此,在存在有杂散电流腐蚀的情况下,要根据接地网实际情况来选用相应的接地网材料。