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[關(guān)鍵詞]陰極保護(hù) 接地裝置 應(yīng)用實(shí)踐

一、引言

　　接地裝置的優(yōu)劣，直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行。各發(fā)電供電、用電企業(yè)，對(duì)接地裝置的設(shè)計(jì)、安裝十分重視。為此，山東電力集團(tuán)公司印發(fā)了《2001年度供電系統(tǒng)反事故技術(shù)措施要求》的通知，明確提出了220kV接地網(wǎng)宜采用犧牲陽極法，保護(hù)陰極的新措施。應(yīng)用實(shí)踐證明，接地網(wǎng)采用陰極保護(hù),是較為有效的反事故技術(shù)措施之一。

二、陰極保護(hù)簡(jiǎn)介

　　使金屬陰極極化以防止受到腐蝕的方法稱為陰極保護(hù)。眾所周知，大多數(shù)金屬腐蝕都是在含有水的介質(zhì)中發(fā)生的，腐蝕速度與水溶液的PH值密切相關(guān)。接地裝置的腐蝕速度與此規(guī)律完全相符。從接地裝置固有的電位與土壤PH值對(duì)應(yīng)關(guān)系上可以清楚地看到，把接地裝置的電極電位降低到接地裝置及其離子的平衡電位以下，接地裝置則不易發(fā)生腐蝕。理論分析和實(shí)踐證明，在被保護(hù)的接地裝置上聯(lián)接一塊電位比它更負(fù)的鎂合金陽極塊后，接地裝置的腐蝕率會(huì)明顯降低，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)。

三、接地裝置實(shí)施陰極保護(hù)的實(shí)踐

　　根據(jù)莘縣220kV變電站接地網(wǎng)區(qū)域土壤電阻率ρ=30Ω.m和土壤PH=8的地質(zhì)條件,接地裝置將受到一定的腐蝕, 這是由于接地裝置中的鐵離子和氧發(fā)生離子反應(yīng)而造成的。為使新建的接地裝置達(dá)到安全使用30年的要求,實(shí)施合理的陰極保護(hù)措施是十分必要的。根據(jù)接地裝置產(chǎn)生腐蝕的機(jī)理, 采用了以下反腐蝕措施：

　　1、接地裝置的敷設(shè)安裝仍按原設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施, 其接地網(wǎng)的根數(shù)、長(zhǎng)度、規(guī)格不變, 即水平接地干支線6000m, 垂直接地極75根, 集中接地12組。為加陰極保護(hù)需埋設(shè)鎂合金陽極184塊，按圖紙布放，且應(yīng)與地網(wǎng)平行放置，與水平地網(wǎng)的垂直距保持500mm。

　　2、接地線采用熱鍍鋅防腐措施，在接地線拐彎處加涂環(huán)氧瀝青及導(dǎo)靜電涂料進(jìn)行防腐。

　　3、電纜溝內(nèi)的接地體，采用涂導(dǎo)靜電涂料或環(huán)氧瀝青兩遍，焊接處涂刷三遍，形成保護(hù)層，抑制鋼材的腐蝕。

　　4、犧牲陽極保護(hù)陰極法，在-50×5扁鋼水平接地體附近均勻分布陽極塊，采用鎂合金做陽極，靠近接地網(wǎng)安裝。由于兩極化學(xué)成分不同，在電介質(zhì)中形成電位差而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，陽極作犧牲，從而陰極接地網(wǎng)得到保護(hù)。

四、陰極保護(hù)實(shí)施中應(yīng)注意的問題

　　1、精心作好犧牲陽極的設(shè)計(jì)。對(duì)犧牲陽極使用的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)國家《埋地鋼質(zhì)犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定動(dòng)作》選取，對(duì)所用陽極數(shù)量、陽極幾何尺寸、重量、陽極分布與埋設(shè)及陽極壽命進(jìn)行精心計(jì)算。上述工作應(yīng)由專業(yè)公司或?qū)I(yè)人員完成。

　　2、嚴(yán)格陰極保護(hù)的施工工藝。施工單位應(yīng)制定符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求的施工方案和施工程序，嚴(yán)格按照《接地裝置安裝及驗(yàn)收規(guī)范》施工，工藝符合相關(guān)規(guī)定。焊接不能點(diǎn)焊虛焊，犧牲陽極引出端子與地網(wǎng)連接應(yīng)可靠牢固。填包料使用比例符合規(guī)定，混合均勻。對(duì)焊接部位除銹刷防腐涂料待干后方可回填。回填的土壤不能有石子、磚塊、石灰、雜草和建筑垃圾，且每回填20cm夯實(shí)一次，直到地面。

　　3、陰極保護(hù)的實(shí)施要做到全過程的監(jiān)理。從設(shè)計(jì)、備料、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)，都應(yīng)有專人按程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理，特別是隱蔽工程,將施工中存在的隱患及時(shí)消除,確保工程質(zhì)量。

　　4、陰極保護(hù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)要明確。陽極坑按地網(wǎng)水平走向開挖，每個(gè)坑深0.8m 、寬0.6m、長(zhǎng)1.3m。陽極坑開挖后，每個(gè)陽極袋應(yīng)澆水兩桶，使陽極極化。獨(dú)立避雷針放置陽極袋一塊，每個(gè)測(cè)試樁放置陽極塊和參比電極各一個(gè)，每個(gè)測(cè)試樁測(cè)試距離不能大于50m。安裝完畢后，測(cè)試直流電位應(yīng)達(dá)到-0.85V以下，但不能超過-2.0V。

五、結(jié)語

　　根據(jù)莘縣220kV變電站的地質(zhì)條件，接地裝置不作陰極處理，接地裝置的腐蝕速度約為0.05mm/年，經(jīng)陰極保護(hù)處理后,腐蝕速度小于0.02mm/年，防腐效果非常明顯。經(jīng)用四柱法測(cè)試，接地網(wǎng)接地電阻不大于0.5Ω，獨(dú)立避雷針的接地電阻不超過10Ω，完全符合規(guī)程要求。我區(qū)220kV端莊變電站、高唐南鎮(zhèn)35kV變電站，自實(shí)施陰極保護(hù)措施運(yùn)行一年多來，運(yùn)行情況良好，是一項(xiàng)值得推廣的技術(shù)措施，愿供同行參考。

　　作者簡(jiǎn)介：張廣科: 男，電氣高工，多年從事電力生產(chǎn)、基建、技術(shù)管理工作，兼多家期刊編委。