输电线路接地极锈蚀产生的原因以及解决对策

宋建山

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，电力行业在各行各业中的发展起到了非常重要的贡献。在电力系统中，输电线路是实现电路输送的重要部分，所以输电线路的质量直接决定了电力输送的质量。在电力系统运行的过程中，经常会因为管理不善，或者其他方面導致线路材质受到严重的锈蚀。导致目前输电线路接地板出现严重锈蚀现象，为此必须要加强，对于输电线路接地板的保养管理，才能够有效促进电力运行的质量与水平。本文针对输电线路接地极锈蚀的产生原因进行分析，并且从实际出发，提出了建设性方案，从而促进电力输送质量与运行水平的不断提升。

关键词：输电线路；接地极；锈蚀问题；产生原因；解决对策

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）16-0172-02

电力输电线路接地极是保证电力安全运行的关键，在电力运行过程中，由于很容易受到雷雨天气的影响造成电气设备的损坏。影响了电力输送系统的安全稳定运行，而通过输电线路接地极与大地进行连接，能够及时的将雷电倒入到大地中，从而避免雷击故障的产生，但是由于输电线路接地极管理不善，所以很容易在运行过程中出现断裂，锈蚀或遭到外力破坏等问题。输电线路接地极的质量发生影响，无法有效提高电力运输水平。为此必须要加强电力地线接地极锈蚀现象的解决策略。

1 输电线路接地极锈蚀问题的原因

通过对于输电线路接地极锈蚀。情况进行实际勘探和调研显示输电线路接地极锈蚀现象的发生概率比较高，一方面来说，由于输电线路接地极与大地相连，所以大地中的水分很容易对输电线路接地极造成影响，在阴暗潮湿的环境下，输电线路接地极很容易受到地下水的侵蚀，造成接地锈蚀的问题，如果出现了输电线路接地极锈蚀现象，不仅会减少接地板的使用寿命，而且还会导致电力系统的运行受到影响。另外如果输电线路接地极靠近造纸厂、发电厂或大型的工业园区，则会出现较高的锈蚀现象，而如果在普通居民区，则锈蚀现象则会较少通过这样的现象能够发现，输电线路接地极锈蚀问题与以下因素有关，包括与土壤中的水分含量，酸性含量，碱性含量，以及土壤透气度等因素。

1.1 输电线路接地极大多埋设于山区

由于山地岩土较多，土壤电阻率很高，而且接地射线会变得更长，同时山区施工难度比较高，很容易导致施工质量下降，尤其是部分施工人员，为了抢进度，忽视了工程质量导致山地接地极的施工缺乏有效监督，很多情况下，山地接地装置在施工的过程中无法充分的按照施工图纸进行施工，导致安全隐患越来越高，加剧了锈蚀情况。

1.2 平原地区土壤酸碱值比较高

在平原地区，由于土壤中的介质更多，而且非常不稳定，导致土壤的杂散电流，化学反应以及电阻率对输电线路接地极产生严重影响，一方面，平原地区的土壤介质具有相当的多向性，除了能够生成与金属组织不均锈蚀微电池以外。还可能产生，宏观不均匀性的锈蚀红电池为此对土壤中的极输电线路接地极会造成更加严重的锈蚀性，此外，由于土壤介质存在不均匀性的特点，导致土壤的透气性发生变化，而不同的土壤透气率则会导致氧气含量的变化幅度较大，很容易引发输电线路接地极地下的金属部分发生氧化反应。另外，由于地下土壤电解质含量存在不同，最下端的土壤含氧率集中于最下端电极电位为负，会引发严重的锈蚀现象。

2 输电线路接地极锈蚀问题影响因素分析

由于接地体锈蚀诱发因素存在较大差距，所以无法直接的针对接地体锈蚀情况进行判断，但是根据通常情况下，对接地体锈蚀问题进行的排查能够发现大部分接地体锈蚀产生的原因，依然与土壤的构成因素具有非常明显的关系，总体上来说，土壤透气性越高，含水量越高则对于接地体的锈蚀越严重，另外盐碱地也要比普通土壤的锈蚀程度高很多，尽管不同因素对于接地体锈蚀情况存在较大差距，但是由于土壤不同之间的因素，能够相互作用，共同针对接地体进行锈蚀，所以在保护接地体的过程中，要加强对于接地体防腐措施的考察与分析。

2.1 孔隙度

孔隙度也就是指土壤的透气性，通常情况下，孔隙度较大的土壤包含了石渣土和风化石等粗粒的土质。由于这一类土壤的通风性较好，所以对于接地网产生的浮化作用并不严重，而在密不透气的粘土层中，由于土质绵密，所以没有通风性，很容易引发输电线路接地极的锈蚀性，这是因为在粘土中，氧气含量较高，并且透气性较差，很容易形成阳极，所以会产生严重的锈蚀性，在透气性良好的土壤中，可以阻碍金属阳极的反应，并且在锈蚀产物表面产生一层保护膜，缓解圆钢锈蚀的速度。

2.2 含水量

土壤中的含水量对于输电线路接地极的锈蚀影响也具有非常明显的作用，由于土壤中的水分能够溶解金属离子，并且和土壤中的离子进行转换，当土壤含水量升高时，并且土壤含水量饱和度超过95%，氧气的扩散会受到严重阻碍，所以会减少锈蚀作用，但是如果含水量下降，饱和度。减少则会导致氧气处于活性状态增加输电线路接地极的锈蚀度，当饱和度下降为10%以下，则氧气的扩散渗透度急剧下降。如果含水量为零，则氧气的渗透扩散率趋于零，所以不会产生锈蚀现象。

2.3 其他因素

土壤中含有大量的有机质，能够作为电导体，所以针对土壤中的盐碱含量进行判断，能够直接明确土壤含盐量，对于电输电线路接地极的锈蚀程度。微生物也能够具有导电性质，所以我们能够发现，在缺少空气的土壤中也会发生锈蚀现象，这是由于在潮湿密集的粘土中，非常有利于微生物的生长发育，所以通过微生物的活动，能够对输电线路接地极产生锈蚀影响。

3 改进输电线路接地极锈蚀的主要对策

通过上述研究，我们能够发现，输电线路接地极之所以出现锈蚀问题，与土壤中的成分具有较高关联，但是如果针对土壤成分进行改造，不仅费时费力，而且无法从本质上来解决，为此必须要针对输电线路接地极出现锈蚀现象进行积极的处理，通过加强对于输电线路接地极的保护，来避免发生锈蚀现象，不仅能够有效的提高锈蚀现象保护的水平，而且还能够降低经济成本。通常情况下。通过在钢筋接地集中，表面镀锌能够有效减轻锈蚀现象发生的概率，但是由于表面镀锌工艺操作要求非常高，并且需要较高的经济成本，所以无法大范围的推广，为此必须要针对性的采取措施来提高输电线路接地极的防锈蚀。

3.1 通过输电线路接地极表面覆盖导电良好的塑料薄膜进行保护

由于特殊塑料具有防潮耐腐蚀的特点，所以通过在输电线路接地极钢筋外层中覆盖特殊塑料管，能够在很大程度上避免出现锈蚀现象。但是在传统的防护过程中，由于利用普通塑料管进行保护，尽管能够在很大程度上缓解锈蚀作用，但是不具有导电好的效果，而且利用成本比较高。并且塑料簿膜与簿膜之间容易水分进入，所以通过输电线路接地极表面覆盖塑料薄膜的方式已经逐渐淘汰。

3.2 工业用热缩管覆盖

由于传统的塑料薄膜无法有效的保护接地，为此必须要积极改进防腐材料，通过研究人员的发现，利用工业热缩管的方式，覆盖在输电线路接地极钢筋表面，能够有效的隔绝空气，避免钢筋与空气直接接触，也可以有效的避免水分，减少钢筋的侵蚀，所以能够延缓锈蚀现象，利用工业热缩管覆盖的方法，不仅能够有效延长输电线路接地极的使用寿命，同時也降低了电力线路的安全隐患，并且工业用热缩管覆盖的方法，成本较低，操作非常简单，所以逐渐成为当前主要的保护措施。在采用工业用热缩管覆盖的方法保护输电线路接地极的过程中，首先要根据热缩管截取长度的不同进行分析，如果杆塔基地螺孔距离地面400mm左右则应该截取地面上下各300mm。同时要考虑在河流区域，以及农作物过度区域，如果在农田区域应该截取热缩管1000mm。而如果为旱地，则可以截取600mm，通过不同区域截取不同长度，能够有效的控制成本支出，极大地提高了电力系统的稳定运行效果。

3.3 镀锌铁加牺牲阳极保护措施

由于表面镀锌工艺的成本较高，所以为了提高表面镀锌工艺的效果必须要通过镀锌铁加牺牲阳极保护的方式，来提高镀锌层的寿命，由于镀锌层为纯锌而锌阳极属于锌-铝-镉三元合金，锌阳极能够提供少量的阴极电流，从而保护镀锌层，避免镀锌层被阳极水腐蚀，由于镀锌层腐蚀殆尽，而铁锌驱动电压差依然能够在0.2伏左右，所以负电位的锌优先溶解，起到了牺牲阳极的效果，通过这样的措施，如果合理使用，能够极大地提高镀锌层的使用寿命，同时在阳极消耗完时，能够立即更换阳极，不需要重新更换接地网可以一直延长镀锌层的使用寿命，由于扁铁不腐蚀，这样就能够极大地提高接地网的安全运行效果，在牺牲阳极保护的过程中，如果不采用镀锌扁铁，而采用碳钢扁铁的方式，很容易导致大面积裸露扁铁，造成保护电流增大，消耗更多的阳极，所以不利于经济成本的控制。

4 案例分析

内蒙古乌兰察布地区盐渍土壤分布广泛，特别在察右后旗丘陵分布比较密集，所以在该地区安装接地极的过程中，必须要考虑盐碱化对接地极产生的腐蚀问题，由于该工程研制土为盐，化草甸土，以及盐化荒漠土，其中主要包含了硫酸盐以及氯化物等物质。并且该工程的输电线路路径为粉土层，包括粉沙团结块，黏土性团块以盐颗粒。地下水位深度在0.8-2.28米左右。

通过水流的带动，能够使得地下盐类物质进行重新变化，所以在规划项目的过程中必须要针对盐类的重新分布特点进行分析，保证地表和地下水所溶解的盐。不能够对接地极产生影响，在接地极防护时设计的过程中，应该严格按照交流电气装置的接地相关要求，进行设置，从而提高接地极的安全性能和稳定性能，该工程在接地电阻计算时，由于不考虑杆塔基础自身的作用，所以当接地极失效的时候，依然能够起到接地的作用。为此必须要保证接地装置的施工质量，通过利用覆盖在接地钢筋外层以及杆塔处有效的缓解腐蚀效果，并且起到了积极的保护作用。

5 结语

本文针对输电线路接地极的锈蚀现象进行分析，通过进一步说明锈蚀现象，能够对电力系统的输电功能产生严重影响。为此必须要加强对于输电线路接地极防锈蚀的处理，由于表面镀锌的方法成本较高，而且操作复杂，所以不利于大范围推广，而传统的表面覆盖特殊塑料薄膜，也无法起到长时间的保护效果，所以必须要积极改进，输电线路接地极防锈蚀材料通过工业用热缩管覆盖的方法，能够有效隔绝空气，并且提高了使用寿命，进一步保证电力系统的稳定运行。

参考文献

[1]曹晓斌，杜俊乐，田明明，高竹青，曹桂，马御棠.雷电冲击波形对接地极冲击接地电阻的影响实验研究[J].高电压技术，2018，（05）：1-8.

[2]任斌，李嗣，金哲，葛雄.±500 kV直流输电系统共用接地极极址检修方式研究[J].电工技术，2018，（08）：56-58.

[3]马云海.浅谈工业与民用建筑物防雷电措施与接地技术的设计[J].中国高新区，2018，（09）：151.