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接地网防腐蚀措施优化

【摘要】:阴极保护是目前防止接地网腐蚀的最有效方法之一。外加电流法则是利用外加直流电源,将被保护的金属与电源的负极连接,使之变成阴极而达到防止金属腐蚀的目的。

1.合理选材

材料本身的性能决定了材料的腐蚀速度。导体材料的选择既要考虑技术问题,如导体的热稳定性、土壤中的耐蚀性、导电性等,还要考虑经济性及材料来源是否充分等问题。因为在我国碳钢相对于铜来说价格较为便宜及来源广泛,可以普遍用作接地网材料。材料的大小必须考虑在系统中的任何点短路电流都不会熔断,材料的温升必须保持在一定的限度内,不仅是为了防止熔断,而且是为了减少其力学性能的破坏和由于温升而引起的腐蚀。

2.设计和基建时严格把关

接地装置的埋设地点应选择土壤性质均匀的场所,尽量避开腐蚀性强、严重污染的场所,且应尽量避开透气性较强的风化石和沙石地带,如确实无法避开则应设法改良接地装置周围的土壤。

接地装置用料多为钢材,在选择其截面时不仅要考虑热稳定要求,还必须按使用寿命考虑其经过腐蚀后还能够满足正常截面的要求。接地装置应严格按标准埋深,从而降低腐蚀速度。回填土一定要选用细土并夯实,不可使用碎石或建筑垃圾,否则会增加透气性而加快腐蚀。

在腐蚀性强的地域,应采用圆断面的接地体。因为在相同的腐蚀条件下,扁导体的残留断面减少得更快。另外,在设计和检修接地网时,参照预测的腐蚀破坏速度增加接地网的截面积。

3.施加高效降阻防腐剂

在埋设接地网时,应填入腐蚀性较小的土壤。如果土壤腐蚀性较强,或防腐要求高,可采取在接地网周围使用高效降阻防腐剂的方式降低电阻。降阻剂不但可以降低接地网的接地电阻,还兼有缓蚀作用。如在酸性土壤中接地网的周围填充石灰石碎块可消除土壤对接地网的酸性腐蚀。施加高效降阻防腐剂具有以下优点:

1)具有较低的电阻率,较高的吸水性和保水性,从而起到良好的稳定降阻作用。

2)具有良好的耐蚀性和稳定性,对接地装置能起到良好的保护作用,并具备长效性。

3)具有良好的冲击特性和均压效果。

4.涂层防腐

在接地网材料表面涂覆耐蚀涂层是一种有效的防护方法。传统的涂覆材料为油漆,但漆膜的电阻率高,甚至是绝缘的,因此将大大提高接地网的接地电阻,甚至使接地网失效。近年来陆续有新型的导电防腐蚀涂料出现,在接地网材料上涂刷导电防腐材料,可以防止腐蚀,使接地网使用寿命大大延长。选择防腐涂料时,首先要考虑涂层必须具有良好的耐蚀性能;其次要考虑必须具有足够的导电性,不会对接地网的接地电阻产生不利影响,使短路电流能够顺利地通过接地网流入大地。但要注意的是,涂层存在老化问题,需要定期复涂,同时还不可避免地存在漏涂、破损、针孔等缺陷,会导致局部腐蚀,因此在施工中必须对材料表面进行充分的表面处理,保证涂覆均匀而完整,从而增加了施工难度。

5.阴极保护

通过对接地网进行持续的阴极极化,消除接地网表面的电化学不均匀性,使之变成一个大阴极,从根本上抑制电化学腐蚀的发生,从而彻底保护接地网。阴极保护是目前防止接地网腐蚀的最有效方法之一。

阴极保护可通过两种方法来实现,一种是牺牲阳极法,另一种是外加电流法。牺牲阳极法简单易行,无须维护,它是在被保护的接地网上连接电位更负、更容易腐蚀的金属或合金,如镁及镁合金阳极、锌合金阳极,靠阳极的腐蚀溶解达到保护阴极即接地网的目的。外加电流法则是利用外加直流电源,将被保护的金属与电源的负极连接,使之变成阴极而达到防止金属腐蚀的目的。这两种方法各有优缺点,具体的选择根据保护电流、土壤电阻率及现场的其他情况决定,但它们在接地网的保护中都有成功的应用。

如果将涂层防腐和阴极保护法结合起来使用,既可以弥补涂层防腐的不足,又可以减少阴极保护的电能消耗,是一个接地网保护的好办法。