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[關鍵詞]陰極保護 接地裝置 應用實踐

一、引言

　　接地裝置的優劣，直接關系到變電站的安全運行。各發電供電、用電企業，對接地裝置的設計、安裝十分重視。為此，山東電力集團公司印發了《2001年度供電系統反事故技術措施要求》的通知，明確提出了220kV接地網宜采用犧牲陽極法，保護陰極的新措施。應用實踐證明，接地網采用陰極保護,是較為有效的反事故技術措施之一。

二、陰極保護簡介

　　使金屬陰極極化以防止受到腐蝕的方法稱為陰極保護。眾所周知，大多數金屬腐蝕都是在含有水的介質中發生的，腐蝕速度與水溶液的PH值密切相關。接地裝置的腐蝕速度與此規律完全相符。從接地裝置固有的電位與土壤PH值對應關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，接地裝置則不易發生腐蝕。理論分析和實踐證明，在被保護的接地裝置上聯接一塊電位比它更負的鎂合金陽極塊后，接地裝置的腐蝕率會明顯降低，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護。

三、接地裝置實施陰極保護的實踐

　　根據莘縣220kV變電站接地網區域土壤電阻率ρ=30Ω.m和土壤PH=8的地質條件,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生離子反應而造成的。為使新建的接地裝置達到安全使用30年的要求,實施合理的陰極保護措施是十分必要的。根據接地裝置產生腐蝕的機理, 采用了以下反腐蝕措施：

　　1、接地裝置的敷設安裝仍按原設計圖紙實施, 其接地網的根數、長度、規格不變, 即水平接地干支線6000m, 垂直接地極75根, 集中接地12組。為加陰極保護需埋設鎂合金陽極184塊，按圖紙布放，且應與地網平行放置，與水平地網的垂直距保持500mm。

　　2、接地線采用熱鍍鋅防腐措施，在接地線拐彎處加涂環氧瀝青及導靜電涂料進行防腐。

　　3、電纜溝內的接地體，采用涂導靜電涂料或環氧瀝青兩遍，焊接處涂刷三遍，形成保護層，抑制鋼材的腐蝕。

　　4、犧牲陽極保護陰極法，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，靠近接地網安裝。由于兩極化學成分不同，在電介質中形成電位差而發生電化學腐蝕，陽極作犧牲，從而陰極接地網得到保護。

四、陰極保護實施中應注意的問題

　　1、精心作好犧牲陽極的設計。對犧牲陽極使用的材質應根據國家《埋地鋼質犧牲陽極陰極保護設計規定動作》選取，對所用陽極數量、陽極幾何尺寸、重量、陽極分布與埋設及陽極壽命進行精心計算。上述工作應由專業公司或專業人員完成。

　　2、嚴格陰極保護的施工工藝。施工單位應制定符合技術標準和設計要求的施工方案和施工程序，嚴格按照《接地裝置安裝及驗收規范》施工，工藝符合相關規定。焊接不能點焊虛焊，犧牲陽極引出端子與地網連接應可靠牢固。填包料使用比例符合規定，混合均勻。對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夯實一次，直到地面。

　　3、陰極保護的實施要做到全過程的監理。從設計、備料、施工、驗收等環節，都應有專人按程序進行現場監理，特別是隱蔽工程,將施工中存在的隱患及時消除,確保工程質量。

　　4、陰極保護工程施工標準要明確。陽極坑按地網水平走向開挖，每個坑深0.8m 、寬0.6m、長1.3m。陽極坑開挖后，每個陽極袋應澆水兩桶，使陽極極化。獨立避雷針放置陽極袋一塊，每個測試樁放置陽極塊和參比電極各一個，每個測試樁測試距離不能大于50m。安裝完畢后，測試直流電位應達到-0.85V以下，但不能超過-2.0V。

五、結語

　　根據莘縣220kV變電站的地質條件，接地裝置不作陰極處理，接地裝置的腐蝕速度約為0.05mm/年，經陰極保護處理后,腐蝕速度小于0.02mm/年，防腐效果非常明顯。經用四柱法測試，接地網接地電阻不大于0.5Ω，獨立避雷針的接地電阻不超過10Ω，完全符合規程要求。我區220kV端莊變電站、高唐南鎮35kV變電站，自實施陰極保護措施運行一年多來，運行情況良好，是一項值得推廣的技術措施，愿供同行參考。

　　作者簡介：張廣科: 男，電氣高工，多年從事電力生產、基建、技術管理工作，兼多家期刊編委。