探究鹽漬土地區(qū)高壓輸電線路桿塔接地裝置腐蝕

曾德光 黃澤飛

摘要：我國(guó)幅員遼闊，鹽漬土地區(qū)分部較為廣泛，在有關(guān)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目中常常會(huì)出現(xiàn)其接地裝置遭受不同程度的腐蝕情況。近年來(lái)，隨著我國(guó)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置腐蝕的應(yīng)對(duì)措施逐步增多。筆者將結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，對(duì)接地裝置鹽以及漬土地區(qū)進(jìn)行概述，就鹽漬土地區(qū)對(duì)接地裝置腐蝕的成因，對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置防腐蝕技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方面、技術(shù)實(shí)施方面的分析，為在鹽漬土地區(qū)的高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置防腐蝕處理施工措施提供可供參考的文章。

關(guān)鍵詞：鹽漬土地區(qū)；高壓輸電線；接地

一、接地裝置鹽以及漬土地區(qū)概念

高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置是維持保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的核心保障，換句話說(shuō)，接地裝置的優(yōu)劣會(huì)直接影響到高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的防雷安全性，如果高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置因鹽漬地區(qū)的腐蝕而產(chǎn)生斷裂等事故，就會(huì)為整個(gè)高壓輸電線路桿塔的輸電線路埋下巨大的安全隱患。高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置埋設(shè)于地下，目前，我國(guó)對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置的定期檢查依舊采用傳統(tǒng)的定期開挖法，這種方法要耗費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力。除此之外，運(yùn)用定期開挖法進(jìn)行高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置的定期檢查常常伴隨著盲目作業(yè)，并且還會(huì)受到各種運(yùn)行條件的制約。

當(dāng)土壤中含有超過(guò)0.5%的易溶鹽，該地區(qū)就可以被稱之為鹽漬土地區(qū)。我國(guó)的鹽漬土地區(qū)分部在大江南北，而且，不同的地貌環(huán)境下的鹽漬土地區(qū)還有著不一樣的劃分。無(wú)論那種鹽漬土地區(qū)，其鹽堿中所含的氯化物是導(dǎo)致高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置腐蝕的“罪魁禍?zhǔn)住?。接地裝置的土壤腐蝕是一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)，即使同樣是鹽漬土地區(qū)也有著腐蝕性大小的區(qū)分。因此鹽漬土地區(qū)中的高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置腐蝕是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。

二、鹽漬土地區(qū)對(duì)接地裝置腐蝕的成因

鹽漬土地區(qū)對(duì)接地裝置腐蝕的成因產(chǎn)生高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置腐蝕的主要原因是，氯離子使接地裝置表面鋼筋鈍化膜失去效果，最終造成接地裝置發(fā)生局部的鋼筋腐蝕。高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置常常埋設(shè)地下0.3m到0.8m處，這種直接對(duì)土壤的接觸會(huì)讓接地裝置受到pH值腐蝕、電化學(xué)腐蝕等多種腐蝕的影響。而鹽漬土地區(qū)對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置產(chǎn)生的腐蝕效果更為嚴(yán)重，其氯離子半徑吸附在接地裝置的鋼筋結(jié)構(gòu)上，一輪化學(xué)反應(yīng)后氯離子將鋼筋表面上的鈍化膜的氧離子進(jìn)行了替換，使原本的氧化鐵變?yōu)榱耸シ栏g效果的氯化鐵。這種氯化鐵的形成會(huì)伴隨著結(jié)晶的膨脹，進(jìn)而造成鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定，甚至逐漸形成崩裂，使高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置處于一種危險(xiǎn)的、無(wú)法發(fā)揮其真正功效的境地。

除了鹽漬土地區(qū)的氯離子影響外，土壤中共有的空隙、電阻、含水等，都會(huì)對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置造成不同程度上的影響。比如說(shuō)，含水量非常多的鹽漬土地區(qū)，高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置不僅會(huì)受到氯離子的影響，還會(huì)因土壤含水量較多原因，使氧離子的擴(kuò)散受到一定阻礙。當(dāng)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置處在含水量非常少的鹽漬土地區(qū)，陽(yáng)極極化、土壤電阻加大等因素同樣會(huì)在一定程度上影響到鹽漬土地區(qū)中土壤對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置的腐蝕。

三、接地裝置的防腐蝕措施

對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置的設(shè)計(jì)、基建進(jìn)行有效管控，可以采用“避重就輕”的設(shè)計(jì)原則，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在分析地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)時(shí)要盡量避開強(qiáng)腐蝕的鹽漬土地區(qū)。如果實(shí)在無(wú)法規(guī)避此問(wèn)題，且改良高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置外圍土壤計(jì)劃不夠經(jīng)濟(jì)，技術(shù)操作難以實(shí)現(xiàn)時(shí)就可以對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置進(jìn)行以下改良。

（一）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)接地裝置進(jìn)行鍍銅

這種對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置進(jìn)行鍍銅的方式極為有效，99.9%的電解銅只需0.25mm厚就可以保護(hù)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置深埋地底30年不受鹽漬土地區(qū)的腐蝕。但目前這種99.9%的電解銅的高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置鍍銅工藝需要從英國(guó)引進(jìn)，盡管抗腐蝕效果極佳，但成本造價(jià)方面不夠經(jīng)濟(jì)。

（二）在鋼結(jié)構(gòu)接地裝置上進(jìn)行導(dǎo)電涂料

這種使隔絕了鋼結(jié)構(gòu)接地裝置表面的鈍化膜中氧離子與鹽漬土地區(qū)氯離子的防腐導(dǎo)電涂料，不僅可以使高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置避免了氧化作用，還可以有效控制了導(dǎo)電無(wú)方向。在具體的運(yùn)用中，這種防腐導(dǎo)電涂料應(yīng)用時(shí)間較短，但這種無(wú)機(jī)聚合物與有機(jī)聚合物的相互配合合成體在未來(lái)未必不是一種熱門的高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置防腐蝕方式。

（三）銅結(jié)構(gòu)接地裝置替換鋼結(jié)構(gòu)接地裝置

這種銅結(jié)構(gòu)接地裝置方術(shù)被大多數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用。銅結(jié)構(gòu)比起鋼結(jié)構(gòu)鹽漬土地區(qū)腐蝕率、土壤滲透性都比較低，并且作為高壓輸電線路桿塔防護(hù)項(xiàng)目，銅結(jié)構(gòu)還有著比鋼結(jié)構(gòu)更高的導(dǎo)電性。盡管銅結(jié)構(gòu)的接地裝置比起鋼結(jié)構(gòu)的接地裝置在使用壽命和使用效果上高出1～2倍，但對(duì)銅結(jié)構(gòu)接地裝置的同一設(shè)計(jì)規(guī)模的投資總量卻直接增加了5～6倍。

（四）以非金屬作為鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)層或直接采用非金屬接地裝置

目前，國(guó)內(nèi)外除了采用銅、鍍銅、鋼、鍍鋅等作為接地材料，鋼外涂防腐導(dǎo)電涂料也作為接地材料。接地體電阻的時(shí)間決定使用壽命。地網(wǎng)設(shè)計(jì)好后，接地極半徑受腐蝕率影響，接地網(wǎng)腐蝕半徑減小，接地電阻增大，當(dāng)電阻增大到一定值時(shí)，接地網(wǎng)將不能滿足要求。因此，接地極腐蝕速率越小其使用壽命越長(zhǎng)。

非金屬的接地裝置在我國(guó)的高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置市場(chǎng)中占有一定的比重，其中最受歡迎的非金屬接地裝置就要屬人造石墨接地裝置了。不僅僅是因?yàn)槿嗽焓拥匮b置能為相應(yīng)企業(yè)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，人造石墨接地裝置的導(dǎo)電性也非常好，壽命也較長(zhǎng)，因?yàn)槠涮冀Y(jié)構(gòu)原因，人造石墨接地裝置的化學(xué)性能也非常穩(wěn)定。但是，人造石墨本身就比較脆，運(yùn)用在高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置上比較困難。

總結(jié)：

高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目的接地裝置的定期檢查采用傳統(tǒng)的定期開挖法，這種方法常伴隨著盲目作業(yè)，并且還會(huì)受到各種運(yùn)行條件的制約，無(wú)法真正在事后檢查到高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置的安全性。因此相關(guān)企業(yè)在高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置的防腐蝕工作上要多下功夫，對(duì)高壓輸電線路桿塔項(xiàng)目接地裝置的有效措施進(jìn)行篩選。

參考文獻(xiàn)

[1]張新春，張麗.電力系統(tǒng)接地裝置的腐蝕及防腐措施[J]. 全面腐蝕控制術(shù)，2018，32（11）

[2]糜翔，肖中男，覃彬全，楊磊，劉青松. 降阻劑對(duì)金屬接地裝置的腐蝕試驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)金屬通報(bào)，2018，（9）：

[3]北京國(guó)電科源電氣有限公司. 防腐蝕電力設(shè)備接地連接裝置：CN201720734809.6[P].

（作者單位：南京智輝源電力工程設(shè)計(jì)有限公司）