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随着超高压输电技术的发展,电网系统的安全运行就更加重要,而做为电网安全运行的重要环节,接地网的安全运行是保障电网系统安全运行的关键。研究适合超高压接地网的防腐蚀技术,确保接地网安全、稳定运行迫在眉睫。为此,国家电网公司立下了《陕西省典型变电站土壤腐蚀特性及接地网防腐蚀技术研究与应用》的研究项目,本论文是该项目的一部分,重点研究适合Q235钢质接地网牺牲阳极保护的牺牲阳极材料,并对阳极材料的保护性能进行测试。根据项目的要求,本论文采用在土壤中普遍使用的Mg-Al-Zn-Mn牺牲阳极材料作为研究对象,通过研究添加稀土元素钇(Y)和钆(Gd)对其电化学性能的影响,并模拟接地网使用环境,研究在有下泄电流时,该稀土镁合金牺牲阳极的使用性能,获得制备综合性能最佳牺牲阳极材料的工艺参数,为工程中的使用提供指导。试验得出以下结论:
(1)适合保护Q235钢质接地网的阳极材料为铸造镁合金牺牲阳极,成分为Mg-6.19%A1-3.35%Zn-0.31%Mn-0.15%Y和Mg-6%Al-3%Zn-0.4%Mn-0.5%Gd。
(2) Mg-6.19%A1-3.35%Zn-0.31%Mn-0.15%Y阳极材料的电流效率最高可达61.18%,对Q235钢质接地网的保护度可达97.29%,阳极表面溶解均匀,性能稳定。
(3) Mg-6%Al-3%2n-0.4%Mn-0.5%Gd阳极材料的电流效率最高可达65.32%,对Q235钢质接地网的保护度可达88.79%,阳极表面溶解均匀,性能稳定。
(4)在交流和直流泄流时,两种镁合金牺牲阳极材料的性能均较稳定。使Mg-6.19%A1-3.35%Zn-0.31%Mn-0.15%Y失效电流密度为:(DC)1.85mA/Cm2,(AC)115mA/cm2;使Mg-6%Al-3%zn-0.4%Mn-0.5%Gd失效电流为:(DC)0.314mA/cm2,(AC)29.lmA/cm2。对比分析可知,在镁合金牺牲阳极材料中添加稀土元素钇比添加钆更适合于超高压接地网防腐蚀。