杨超 崔宁
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 云南 曲靖 655000
摘要：一般情况下，杆塔接地装置在土建施工阶段的回填土工序完成后，不会频繁开挖检测，因此很难对接地网的联通情况和导体损伤锈蚀情况进行准确直观地判断。杆塔接地装置的诊断技术的发展可提高杆塔接地装置检测维护能力，对接地网的运行情况进行科学合理的解决。
关键词：输电线路;接地;磁场响应;腐蚀判断
引言
电力设备安全运行对国民经济的快速平稳发展具有极其重要的作用。然而，随着我国电力行业的快速发展，输电网资产管理问题日益突出，特别是输电线路的寿命管理和腐蚀问题。服役中的输电线路设备容易遭受环境腐蚀破坏，从而影响电力系统的安全运行及设备使用寿命。
1杆塔接地导体的磁感应特性
1.1接地导体的腐蚀原理及危害
按腐蚀机理分类，接地网的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀指的是金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏，对接地装置来说，主要是接地线在空气中的腐蚀;电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏，接地装置在土壤中的腐蚀也属于此类，其主要原因是由于不同电极电位的阴阳极存在，通过土壤介质构成回路，形成腐蚀电池，从而发生金属的电解腐蚀。接地导体的腐蚀会导致导体变细甚至断裂，接地电阻也随之增大。当接地系统由于腐蚀导致接地电阻变大时，会在泄流过程中出现问题，易引发弧光闪络，导致个别地方的电位高于一般水平，甚至可能会直接进入二次系统，将与接地系统相连的保护电缆、装置、直流二次控制回路以及通信电缆击穿，造成烧毁系统二次设备、中断通信装置、阻碍直流系统、损坏变压器、烧坏电源等不良影响。
1.2常用的杆塔接地系统
输电线路杆塔接地装置主要由接地通道和接地网组成，杆塔接地装置往往采用固定形状，但不同形状下的接地装置其散流能力不同。实验中按照比例缩小方式制作了一套TC型的杆塔模拟接地装置，每套装置俯视平面面积不小于4m2。
2腐蚀诊断方程的建立
2.1建立接地网模型
如果不考虑土壤的影响，接地网可视作一个由纯电阻组成的网络。当接地网的建设结束后，可以基于导体的某些指标（如材质与规格）计算出最初的电阻值。当导体处于腐蚀或断裂状态时，其电阻值将在一定程度上增加。此时应当通过一定的数学途径将导体电阻的增加量推导出来，从而对网络的腐蚀状况进行预判。由于实际的接地网网络结构十分复杂，为了提高数学模型建立与分析的便利，本文将提出几点假设：第一，将土壤因素及地网导体的电容、电感等影响忽略不计，将接地网作为一个由纯电阻组成的网络来进行探讨；第二，将自然接地体（如自来水管、配电设备的构架、避雷设备等）排除在外；第三，从接地网的导体中引出测量点的接地引下线。
2.2建立腐蚀诊断方程
令ｎ为接地网的节点个数，ｂ为支路数，ｍ为可及节点个数，将此电阻网络的相关矩阵定义成Ａ，依据从上至下、先横后纵的顺序对网络中的全部节点和支路进行编号。令Ｒｓ为发生腐蚀前的支路阻抗向量，Ｙｎ为节点的导纳矩阵，Ｙｓ为支路的导纳矩阵。
3接地网的腐蚀诊断方法
3.1接地网导体连通性测试
在正常的情况下，接地网腐蚀不会造成接地电网的分裂，以致成为两个或两个以上的接地电网的。所以呢，当前的电网接地导体接地线连通性测试腐蚀。其测试的方法非常的便捷，在随意二段接地线之间的电流，如果可以传导，那便是正常的，如果没有导通一般两个接地线至少一个因为腐蚀而断路。可以使用下面几个办法来测试：A和B两段线之间的，如果没有通导一般两个接地线至少一个腐蚀坏了，那么当前的两个接地线A和C中可以通电，如果可以传导，那么很明显，B线断了。
3.2接地网腐蚀及断点的诊断方法
通过接地网之间电阻的测量，根据给定的接地电阻测量值，适当的应用程序计算方法来计算出实际电阻接地导体每个段值。我们可以判断导线腐蚀或断裂的情况，因为我们可以依据获得的导体电阻实际值比、原始理论值的大小，因而就可以得知接地电网的故障诊断。
3.3接地网的开挖
通常使用以下方法来区分是否开挖：接地网连通性测试，确定接地线发生断裂或接地网已经解体；使用腐蚀诊断系统来测验，如果测试结果证明，该接地电网局部导体的腐蚀程度达到百分之五十，那就应该检查开挖；也可以是几根垂直接地导体样品埋在变电站，年复一年检查腐蚀的程度，当腐蚀达到了一半，那么应该检查开挖的接地电网。上面的接地电阻测量方法来判断接地电网断点，从原则问题：本地网腐蚀或断点的存在，接地电阻没有发生根本的改变。
4接地网的防护措施
4.1阴极保护措施
阴极保护接地装置务必要和相关的规定相契合,具有高度的操作性,仍然是一个需要研究的问题。如果使用牺牲阳极保护，毫无疑问的变电站就会产生问题，比如工频电磁场因此牺牲阳极的环保性能将受到影响，这点需要是值得研究的,外加电流保护的使用,还有一个问题,如何确定的参数是保护、阴极保护接地装置,表面必须存在规模的大小,如果在地面定标设备在较短的时间内，接地电阻无疑会增加，这样会造成负面影响，这个关键问题直接影响了改技术的推广使用。
4.2接地材料的杂散电流腐蚀与防护
杂散电流腐蚀具有强度大、危害大、范围广、随机性强等特点，其腐蚀程度通常比其他环境因素引起的腐蚀更为恶劣。本书对杂散电流腐蚀提供了2种防护方法，即“阴极保护法”和“排流保护法”。“阴极保护法”是指通过牺牲阳极的方法，使被保护埋地金属成为阴极不再生电化学腐蚀而得到充分保护，该方法既具有排流作用，又具有阴极保护作用。“排流保护法”主要是为保护埋地金属提供一个排除杂散电流的通道，同时又不让埋地金属遭受电化学腐蚀。其包括直接排流、极性排流、强制排流、电容排流、嵌位排流等方法，其中，直流排流法不适用有阴极保护的设备和埋地管道，极性排流法适用于杂散电流较大的设备和埋地管道，强制排流法适合大型接地网保护，电容排流法宜选用300μF或者500μF的电容，嵌位排流法宜选用容量20～30A的硅管。
4.3接地材料微生物腐蚀与保护
微生物腐蚀不仅速度快，其破坏力也极强，对设施的安全性与耐用性构成了极大的威胁。对此，本书采取了以下几种微生物腐蚀防护措施:采用杀菌剂或抑制剂;改善环境条件，控制细菌的生长，如切断硫化物矿石中硫的来源阻止流杆菌产生硫酸;使用表面涂层，并根据实际情况决定采用单一涂层还是混合涂层，采用有机涂层还是金属镀层;实施阴极保护，可使被保护材料周围成为一个高pH值区，达到抑制细菌活动的目的。
结语
综上所述，接地网的防腐工作是一项较为繁杂的工作，为了让电力系统的安全运行，接地网的腐蚀诊断必须科学有序的进行，另外还要兼顾好防护措施，双管齐下才能做好接地网的工作。
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