變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力接地網(wǎng)是發(fā)電、變電和送電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，是保證電力設(shè)備和人身安全的必要措施。接地網(wǎng)將電力系統(tǒng)的點(diǎn)與大地相連，提供故障電流及雷電流的泄放通道，穩(wěn)定電位，提供零電位參點(diǎn)。接地網(wǎng)是隱蔽工程，其設(shè)計(jì)要求和周圍設(shè)施的壽命相當(dāng)，一般應(yīng)大于等于30年。由于接地裝置長(zhǎng)期處于地下惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，土壤的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕不可避免，同時(shí)還要承受地網(wǎng)散流與雜散電流的腐蝕，因此，影響接地網(wǎng)腐蝕的因素有很多，其中土壤的腐蝕是最關(guān)鍵的因素，而土壤的物理化學(xué)性質(zhì)決定了其腐蝕特性。
[0003]土壤對(duì)金屬的腐蝕性不是用一個(gè)簡(jiǎn)單的量就可以表示出來(lái)的，也不是從土壤中很容易測(cè)得的，它與許多因素有關(guān)。雖然上世紀(jì)初許多國(guó)家就已開(kāi)始土壤腐蝕的研宄工作，但是至今仍然不能形成一個(gè)比較完整的理論，其主要原因是作為腐蝕介質(zhì)的土壤與一般腐蝕介質(zhì)相比，具有多樣性、不流動(dòng)性、不均勻性、時(shí)間季節(jié)性和地域性等諸多特點(diǎn)。
[0004]變電站土壤腐蝕性能分析的最終結(jié)果是對(duì)其腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，科學(xué)準(zhǔn)確地判斷土壤的腐蝕性能。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，變電站容量的擴(kuò)大，對(duì)接地網(wǎng)的安全可靠性要求越來(lái)越嚴(yán)格，因此建立、完善和發(fā)展接地網(wǎng)腐蝕的研宄方法具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是避免接地網(wǎng)因被土壤腐蝕而使電網(wǎng)的安全運(yùn)行受到潛在威脅的必要措施。
[0005]在國(guó)外，判斷土壤腐蝕性能的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法主要有德國(guó)的DIN50929標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)的ANSI A21.5評(píng)價(jià)法；在我國(guó)，多家電力科研部門經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研宄，也提出了土壤腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，如江西省電力科學(xué)研宄院(申請(qǐng)公布號(hào)CN 103278616 A)、甘肅省電力公司電力科學(xué)研宄院(申請(qǐng)公布號(hào)CN 103278616 A)、國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研宄院(申請(qǐng)公布號(hào)CN 103499680 A)和國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研宄院(申請(qǐng)公布號(hào)CN 104299032 A)等，為土壤腐蝕性研宄和判斷提供了有益的觀點(diǎn)。但是，在上述標(biāo)準(zhǔn)和方法中，主要是針對(duì)碳鋼的腐蝕評(píng)價(jià)，不適用于銅質(zhì)接地網(wǎng)；而且沒(méi)有考慮變電站所在區(qū)域年度平均環(huán)境溫度和土壤空氣容量這兩個(gè)因素的影響。由于銅是電力變電站廣泛使用的接地網(wǎng)材料，因此，本發(fā)明根據(jù)多年的試驗(yàn)研宄成果，提出了變電站土壤對(duì)銅質(zhì)接地網(wǎng)腐蝕性能的評(píng)價(jià)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有方法沒(méi)有考慮變電站所在區(qū)域年度平均環(huán)境溫度和土壤空氣容量這兩個(gè)因素的影響，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，而提供了變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。
[0007]變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008]一、采集變電站土壤樣品；
[0009]二、對(duì)變電站土壤樣品的物理與化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)；
[0010]三、變電站土壤樣品對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià):
[0011]據(jù)土壤類型、土壤電阻率、pH值、含水量、可溶性Cr量、可溶性SO 42_含量、空氣容量、氧化還原電位和區(qū)域年平均氣溫九個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，按變電站土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)腐蝕性能的評(píng)價(jià)指數(shù)確定方法，確定各指標(biāo)的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Zi,并計(jì)算總評(píng)價(jià)指數(shù)be，采用土壤對(duì)銅腐蝕性評(píng)價(jià)分級(jí)評(píng)價(jià)土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕性能。
[0012]發(fā)明效果:
[0013]銅是優(yōu)良的接地網(wǎng)材料，電阻率小，耐腐蝕性強(qiáng)，近些年在我國(guó)的應(yīng)用逐漸增多，根據(jù)研宄成果，本發(fā)明提供了一種變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的八指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，采用土壤類型、電阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO/—含量、空氣容量、氧化還原電位和變電站區(qū)域年平均氣溫九個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)土壤對(duì)鍍鋅鋼材質(zhì)接地網(wǎng)腐蝕性能，此方法簡(jiǎn)單實(shí)用，考慮影響因素全面，因此準(zhǔn)確性好，與地網(wǎng)實(shí)際開(kāi)挖結(jié)果相近，具有較廣泛的推廣價(jià)值。
[0014]解決由于土壤對(duì)金屬的腐蝕性具有多樣性、不流動(dòng)性、不均勻性、時(shí)間季節(jié)性和地域性等諸多特點(diǎn)，采用土壤類型、電阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO/—含量、空氣容量和氧化還原電位九個(gè)指標(biāo)，首次提出了土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕性評(píng)價(jià)方法。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的變電站土壤對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性的指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0017]—、采集變電站土壤樣品；
[0018]二、對(duì)變電站土壤樣品的物理與化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)；
[0019]三、變電站土壤樣品對(duì)銅接地網(wǎng)腐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià):
[0020]據(jù)土壤類型、土壤電阻率、pH值、含水量、可溶性Cr量、可溶性S0 42_含量、空氣容量、氧化還原電位和區(qū)域年平均氣溫九個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，按變電站土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)腐蝕性能的評(píng)價(jià)指數(shù)確定方法，確定各指標(biāo)的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Zi,并計(jì)算總評(píng)價(jià)指數(shù)be，采用土壤對(duì)銅腐蝕性評(píng)價(jià)分級(jí)評(píng)價(jià)土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕性能。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟一具體為:
[0022]選擇變電站場(chǎng)地的某一對(duì)角線，沿對(duì)角線方向挖4個(gè)個(gè)直徑0.8?1.0m的試坑；其中，每個(gè)試坑間距1m?11m，試坑深度與該變電站接地網(wǎng)的實(shí)際埋設(shè)深度相同；分別在每個(gè)試坑中取土壤樣品約2kg?2.5kg。
[0023]其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:步驟二具體為:
[0025]依據(jù)全國(guó)土壤腐蝕試驗(yàn)網(wǎng)站編寫(xiě)的《材料土壤腐蝕試驗(yàn)方法》，根據(jù)鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕程度與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性，對(duì)變電站土壤進(jìn)行樣品采集，對(duì)土壤類型、土壤電阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO42_含量、空氣容量和氧化還原電位進(jìn)行檢測(cè)，并從變電站所在地區(qū)的氣象局獲取區(qū)域年平均氣溫的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0026]其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:步驟三所述按變電站土壤對(duì)鍍鋅鋼接地網(wǎng)腐蝕性能的評(píng)價(jià)指數(shù)確定方法，確定各指標(biāo)的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Zi (i = 1、2、4、5、6、7、8 或 9)具體為:
[0028]土壤類型(X1)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z1具體方法為:
[0029]砂土的銅評(píng)價(jià)指數(shù)2，砂壤土的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z ,為1，壤土的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z ^0，壤粘土的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z1* 0，粘土的銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z -1 ;
[0030]土壤電阻率(X2)，Ω.m銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z2具體方法為:
[0031]土壤電阻率(X2) > 500時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)12為1，土壤電阻率(X 2)為200?500時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)&為I，土壤電阻率(X2)為100?200時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)4為I，土壤電阻率(X2)為50?100時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)12為0，土壤電阻率(X 2)時(shí)20?50銅評(píng)價(jià)指數(shù)12為0，土壤電阻率(X2)為10?20與土壤電阻率(X2) < 10銅評(píng)價(jià)指數(shù)4為-1 ；
[0032]含水量(X3)，質(zhì)量分?jǐn)?shù))銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z3具體方法為:
[0033]含水量(X3) ( 5時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)工、％ 0，含水量(X 3)為5?10時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z3為-1，含水量(X3)為10?20時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)工、％ _2，含水量(X 3)為20?30時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)工、％ -1，含水量(X 3) > 30時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)工、％ 0，；
[0034]空氣容量(X4)，體積分?jǐn)?shù))銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z4具體方法為:
[0035]空氣容量(X4)為水浸時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)叾4為-1，空氣容量(X 4)為O?10時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)&為1，空氣容量(X 4)為10?20時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)4為0，空氣容量(X 4)為20?30時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)〖4為-1，空氣容量(X 4) > 30時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)_2，；
[0036]pH值(X5)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5具體方法為:
[0037]pH值(X5) > 9時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5^ 2，pH值(X 5)為6.5?9時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5^ 3，PH值(X5)為5.5?6.5時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5% I，pH值(X 5)為4?5.5時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5% _2，PH值(X5) < 4時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z5% -4 ；
[0038]可溶性Cr含量(X 6)，mg/kg銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z6具體方法為:
[0039]可溶性Cl—含量(X 6) < 100時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)&為I，可溶性Cl _含量(X 6)為100?500時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)〖6為0，可溶性Cl _含量(X 6)為500?1000時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)〖6為0，可溶性Cl—含量(X 6)為1000?2000時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z6為-1，可溶性Cl -含量(X 6)為2000?5000時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)&為-1，可溶性Cl _含量(X6)為〉5000時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)&為-2 ；
[0040]可溶性SO廣含量(X 7)，mg/kg銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z7具體方法為:
[0041]可溶性S042_含量(X7) < 100時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)Z^O，可溶性SO 42_含量(X7)為100?300時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)τ?% 0，可溶性SO 42_含量(X 7)為300?500時(shí)銅評(píng)價(jià)指數(shù)τ?% O，可