鄭 濤
(大慶油田第四采油廠基建工程管理中心,黑龍江 大慶 163511)
變電站接地網(wǎng)是電網(wǎng)有效運(yùn)行的重要保障,關(guān)系著整個(gè)變電系統(tǒng)的工作,如果接地網(wǎng)的電阻提高或者接地網(wǎng)自身遭到腐蝕的情況下會(huì)使變電站系統(tǒng)的運(yùn)行受到影響,導(dǎo)致正常供電以及變電工作人員的安全受到威脅。因此需要加強(qiáng)對(duì)變電站接地網(wǎng)的腐蝕情況進(jìn)行分析,了解造成腐蝕的原因,并采取科學(xué)的防腐措施,通過有效的防腐手段應(yīng)用,保證變電站接地網(wǎng)運(yùn)行的安全性。
變電站接地網(wǎng)一旦出現(xiàn)電化學(xué)不均勻的情況會(huì)形成微電池,導(dǎo)致網(wǎng)線遭到腐蝕。比如網(wǎng)線金屬的化學(xué)分布不均造成腐蝕。一般金屬一旦形成微電池會(huì)導(dǎo)致表面形成多處腐蝕,而且腐蝕的速度會(huì)不斷提升。
接地網(wǎng)線會(huì)長(zhǎng)時(shí)間埋在地下與土壤接觸,土壤中的水分、酸堿性物質(zhì)以及氧等都會(huì)對(duì)網(wǎng)線形成腐蝕作用。在接地線的防腐控制中降低土壤水分往往是最重要的舉措。土壤水分如果超過10%會(huì)導(dǎo)致腐蝕性能加大。同時(shí)如果土壤腐蝕的酸堿性發(fā)生變化同樣會(huì)影響網(wǎng)線的腐蝕性。PH值小于6的酸性環(huán)境中腐蝕情況最嚴(yán)重,在6.5~8.5的中性環(huán)境中腐蝕效果最低[1]。此外如果土壤中的含氧量比較高,腐蝕性也會(huì)更強(qiáng)。
土壤中含有大量的微生物,這些微生物的生長(zhǎng)以及活動(dòng)過程中也會(huì)影響到接地網(wǎng)。而且微生物腐蝕的過程是一個(gè)緩慢的過程。微生物一般存在于污染度比較高的土壤中,比如SRB,如果與接地線接觸會(huì)導(dǎo)致接地線上附著硫化物,使接地線形成諸多點(diǎn)狀或者片狀腐蝕。因此在重污染的地理區(qū)位,需要注意微生物腐蝕作用。
接地線通過外部電流的接入,有利于接地網(wǎng)金屬電位的優(yōu)化,有效預(yù)防金屬腐蝕。將接地線作為被保護(hù)金屬與陽極連接,形成電流回路,達(dá)到犧牲陽極保護(hù)接地線金屬的目的。外加的電流對(duì)于線路腐蝕形成的微電池來說能夠轉(zhuǎn)變電機(jī)電位,采用比線路更活潑的金屬作為陽極,接地金屬作為陰極,可以與大地形成一個(gè)電池。隨著電流移動(dòng),陽極逐漸被消耗,而作為陰極的接地線路金屬將會(huì)得到 保護(hù)。
通過對(duì)接地管線涂防腐材料是一種物理保護(hù)方法,在實(shí)際的應(yīng)用中需要符合以下條件。第一,噴涂材料必須要具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性,同時(shí)電阻率需要與管線金屬的電阻率相近,而且要低于土壤的電阻率[2]。此外,材料的防腐性能比較好,能夠有效抵御酸堿鹽等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。操作流程簡(jiǎn)便,工藝簡(jiǎn)單,成本低。在金屬管線上噴涂防腐材料是金屬防腐中的重要方式。變電站接地電阻值一般都比較低,需要通過土壤實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的泄流作用,在接地線防腐材料上不得采用絕緣涂層的方式,導(dǎo)致導(dǎo)線噴涂方法的應(yīng)用受到限制。而且這種方法對(duì)于導(dǎo)電涂料的性能要求高,施工難度大,大規(guī)模的變電站接地網(wǎng)的應(yīng)用不合適。而且如果電網(wǎng)本身已經(jīng)出現(xiàn)局部腐蝕的情況,采用這種接地方式也難以起到長(zhǎng)時(shí)間的防護(hù)作用。
變電站在接地材料的選擇中,相對(duì)于鋼鐵材質(zhì)來說,銅材更科學(xué)。銅的導(dǎo)電性比較強(qiáng),而且電阻率相對(duì)比較低,能夠?qū)崿F(xiàn)快速泄流,耐腐蝕性更強(qiáng)。土壤中接地網(wǎng)在腐蝕后會(huì)在表面生成氫氧化銅,在銅的表面形成一層保護(hù)膜,有效預(yù)防接地線腐蝕。
為了有效控制接電線網(wǎng)腐蝕可以合理選擇土壤環(huán)境,比如在各種土質(zhì)中膨潤(rùn)土是降阻劑作用最強(qiáng)的,而且具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性。在電導(dǎo)率方面與導(dǎo)線金屬相似,對(duì)酸堿鹽的耐受性強(qiáng),而且施工工藝便捷,當(dāng)前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在防腐作用發(fā)揮中是通過鈍化劑以及無機(jī)緩蝕劑的逐漸注入實(shí)現(xiàn)對(duì)降阻劑酸堿性的調(diào)節(jié),解決析氫腐蝕問題。
綜上所述,變電站接地網(wǎng)腐蝕會(huì)影響電網(wǎng)的運(yùn)行效率,不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展,因此需要加強(qiáng)對(duì)變電站接地網(wǎng)腐蝕影響因素進(jìn)行分析,并通過有效防腐措施的應(yīng)用,促進(jìn)變電站接地網(wǎng)的健康 運(yùn)行。