張 鋒 馬思想 房海峰 孫作峰 李紅萌 孫 旺 常 順 李 巖 林 斌

（1. 中廣核射陽風力發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城 224300；2. 深圳國能宸泰科技 有限公司，廣東 深圳 518124）

0 引言

接地網(wǎng)是與土壤相接觸的或者和地有電連接的金屬導體，當雷擊桿塔時，雷電流經(jīng)過桿塔再經(jīng)過接地網(wǎng)才能流入大地，從而保護電力線不被雷擊,避免了因雷擊而發(fā)生電力線路跳閘事故[1]。若接地網(wǎng)遭受腐蝕，會使導電性能大大降低，運行過程中滿足不了熱穩(wěn)定性要求，接地發(fā)生故障能夠很快地摧毀諸如保護、通信等電網(wǎng)中的二次設備，進而引起事故擴大，造成一次設備的著火、損壞，發(fā)電廠、變電站全停，甚至發(fā)展成嚴重的系統(tǒng)事故。

接地網(wǎng)主要材料多為碳鋼、銅及其他鍍銅金屬，敷設于土壤中，將發(fā)生電化學腐蝕、雜散電流腐蝕和生物腐蝕等。而土壤作為腐蝕介質(zhì)，與其他腐蝕介質(zhì)相比，具有多樣性、不均勻性、不流動性、季節(jié)性和地域性等諸多特點[2]。

影響土壤腐蝕性的評判指標有很多，對于土壤的理化性質(zhì)的研究通常為：孔隙度、含水量、電阻率、酸度及含鹽量。這些影響因素相互關聯(lián)，共同作用，不能直接將土壤的理化性質(zhì)與土壤的腐蝕性建立簡單的聯(lián)系；而且同一種土壤對不同的接地網(wǎng)金屬產(chǎn)生的腐蝕效應不一定相同。因此，必須通過長期的土壤腐蝕性試驗，綜合考慮和對各種因素綜合分析，才能對地網(wǎng)的腐蝕作出合理的估計，找出其相互關系和規(guī)律性。

近年來，全國各地都有由于接地網(wǎng)腐蝕造成的事故發(fā)生，對防止接地網(wǎng)腐蝕的研究已迫在眉睫。本文的綜述內(nèi)容為近年來各接地網(wǎng)土壤腐蝕性多項指標綜合評價法，并分析各類評價方法的適用性和局限性。

1 土壤對金屬的腐蝕性評價方法

1.1 德國DIN50929評價標準和Baeckman綜合評分指標

德國的這套綜合評價方法先對土壤理化指標諸如電阻率、pH值、氧化還原電位、濕度等進行檢測，將數(shù)據(jù)按照表1（a）進行打分，以通過表1（b）計算得到的總分值來評價土壤腐蝕性的好壞。

表1 （b） 土壤腐蝕性評價標準表（DIN50929）

表1 （a）（續(xù)）

表1 （a） 土壤腐蝕等級綜合評分標準（DIN50929）

這套方法雖然將多項因素綜合考慮評分，但沒有區(qū)分微觀腐蝕和宏觀腐蝕，其內(nèi)容針對性過于寬泛，且測量參數(shù)的設計更適用于埋地管線腐蝕性評價，若用于評價接地網(wǎng)土壤腐蝕性，存在某些參數(shù)測量較為困難等問題。

1.2 在德國DIN50929評價標準上改進的數(shù)值分析法

由于德國DIN50929土壤腐蝕性評價方法不適用于變電站接地網(wǎng)的土壤腐蝕性評價，故有學者在該評價方法上進行改進，使之更能精確的對變壓站接地網(wǎng)土壤腐蝕性進行評價。郭等人使用改進的數(shù)值分析法對陜西省30個不同地區(qū)的變壓站進行土壤腐蝕性評價[3]，結(jié)果得出80%的變壓站接地網(wǎng)土壤腐蝕性評價結(jié)果一致，20%的評價結(jié)果在相鄰等級變動。

類似于德國的那套方法，數(shù)值分析法將數(shù)據(jù)按照表2（a）進行打分，以通過表2（b）計算得到的總分值來評價土壤腐蝕性的好壞。

表2 （b） 土壤腐蝕性分級

表2 （a） 土壤腐蝕性評分方法

相比于德國DIN50929土壤腐蝕性評價方法，此方法對變壓站接地網(wǎng)更有針對性，不會導致測量結(jié)果的躍遷，使評價結(jié)果更具有連續(xù)性和合理性。

1.3 九指標評價法

針對接地網(wǎng)不同埋地金屬的腐蝕評價，學者們也研究了不同的方法。侯等人提出的九指標評價法在國內(nèi)首次將空氣容量和區(qū)域年平均氣溫這兩個因素納入評價方法中，并首次提出了對鍍鋅鋼和銅接地網(wǎng)的評價方法[4]。該方法指出不同的埋地金屬所檢測的指標并不相同，說明了不能按照簡單的線性關系來評價土壤的腐蝕性，針對不同埋地金屬材料應建立不同的評價體系。

九指標評價法采用土壤類型、電阻率、pH值、含水量、可溶性Cl-含量、可溶性SO42-含量、空氣容量、氧化還原電位和區(qū)域年平均氣溫9個指標評價土壤對地埋金屬的腐蝕性能。對于碳鋼和鍍鋅鋼，以上9個指標影響都較顯著；而對于銅，土壤的腐蝕性與其電阻率相關性不大，因此選擇8個指標作為土壤對銅的腐蝕性評價因素。使用九指標評價法時將數(shù)據(jù)按照表3（a）進行打分，以通過表3（b）計算得到的總分值來評價土壤腐蝕性的好壞。

表3 （b） 土壤腐蝕性評分方法

表3 （a）續(xù)

表3 （a） 土壤腐蝕性評分方法

1.4 因子分析法

作為近年來比較常用的土壤腐蝕性評價方法之一，因子分析法隨著計算機模擬運算的發(fā)展而逐漸被用于各項土壤腐蝕性的評估中，因子分析是把一些具有錯綜復雜關系的因子歸結(jié)為少數(shù)綜合因子的多元統(tǒng)計方法[5]，通過計算機模擬的方法計算大量的實驗數(shù)據(jù)，找出影響土壤腐蝕性的關鍵因素，用少數(shù)的幾個公共因子來解釋土壤腐蝕性的主要變化[6]。第一次進行因子分析時需要得到所有的檢測指標以及大量的檢測數(shù)據(jù)，因為只有完備的數(shù)據(jù)才能夠分析出關鍵的影響因素，且由于因子分析得到的是線性的關系，故不適合指標數(shù)據(jù)差異太大的地區(qū)的土壤腐蝕性評價。

2 結(jié)語

通過多項研究顯示，土壤的單項指標與土壤腐蝕性能通常呈非線性關系[7]，須使用多項指標綜合評價法才能得到某個區(qū)域的具體土壤腐蝕性信息。各種土壤腐蝕性評價方法并不具有普適性，對于不同的地區(qū)，接地材料、土壤類型不相同可能所適用的評價方法并不一致。