接地网的土壤加速腐蚀与防护研究

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接地网是变电站安全应用的主要设备之一,除防雷电外,对于高压泄流和用电调压、保护电气设备的正常运行有着主要作用。但是,接地网的腐蚀与检测一直是电力部门的难题,一般采用开挖检测的方法进行,如何使地下电气设备能在地上检测,以及对接地网进行有效的防护,延长接地网的使用寿命和确保安全性,是电力部门急待解决的难题。针对这一实际问题,本论文选择以测量电阻的方法监测地下接地网的腐蚀状态,电阻与腐蚀深度之间的关系就成了研究的重点,文中选用加速腐蚀的方法,研究了电阻变化与腐蚀深度的关系,为电阻法检测腐蚀情况提供理论参数。然后,以陕西渭南土壤为基础,研究了Q235、镀锌、达克罗涂料、镀铜以及紫铜等几种材料在土壤中的腐蚀规律,为接地网的选材提供依据。通过研究得到以下结论:(1)Q235钢在土壤中的电解腐蚀电流在恒压下随着时间变化而变化,电解电流在初始5小时内快速下降,当时间大于5小时后电流基本恒定;Q235钢腐蚀后的直流电阻随着腐蚀深度加深而增大,腐蚀深度V与电阻变化倍率R之间的关系满足:(?)(2)Q235钢在渭南土壤中的腐蚀形貌主要表现为均匀腐蚀。土壤孔隙率、含水量和Cl-浓度因素下对Q235钢的腐蚀存在一个极大值,孔隙率为55%、含水量为25%、Cl浓度为0.6%时腐蚀速率最大;随着总盐含量和S042-浓度的增大,Q235钢腐蚀速率逐渐增大;Q235钢的腐蚀速率随土壤中pH值升高而减小,在中性和碱性环境下,腐蚀速率受pH值影响较小。(3)试验中紫铜材料的耐蚀性能最佳,Q235钢的腐蚀速率大于0.28g/m2h,耐蚀性能最差,镀铜和达克罗涂层材料的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04g/m2h,镀锌层可以延缓Q235钢的腐蚀,使腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;试样在膨润土中的腐蚀速率约为自然土壤的1/2,其中多偏磷酸钠和乌洛托品是土壤腐蚀较理想的缓蚀剂。
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