[發明專利]一種輸變電設備接地材料耐蝕性能的實驗室電化學評價方法

無效

• 申請號: 201310013635.0
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103091244A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李建華;鄭敏聰;聶新輝
• 申請（專利權）人: 安徽省電力科學研究院
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 吳啟運

一、技術領域

本發明涉及金屬材料腐蝕監測技術，具體的說是一種輸變電設備接地材料耐蝕性能的實驗室電化學評價方法，適用于輸變電接地網材料土壤腐蝕的實驗室評價，同時也適用于土壤腐蝕的實驗室評價。

二、背景技術

輸變電設備接地裝置是工作接地、保護接地和防雷接地的統一，是確保人身、設備、系統安全運行的重要設施。如果接地裝置因腐蝕嚴重而造成斷裂，當系統出現大接地短路電流時，就可能發生接地故障，引發電網事故，甚至危害設備和人身的安全。

目前，對于輸變電設備接地材料耐蝕性能的實驗室電化學測試，需要將土壤樣品溶解為懸濁液或提取液，然后再進行電化學測試，對材料的耐蝕性能進行評價。國內目前沒有現存的土壤腐蝕實驗室電化學測試方法，因此在實驗室試驗過程中存在以下問題：

（1）測試介質

土壤是一種固、液、氣三相混和物，其中主要組成是固體顆粒物如泥沙等，一般不能直接進行電化學測試。

土壤腐蝕研究中，通常采用土壤浸出液或水土混合液進行實驗。究竟采用哪種試驗介質，則沒有明確的規定。

（2）電極浸泡時間

電極在測試溶液中的浸泡時間會影響到電極過程及電化學測試的準確，浸泡時間過短，則在電極表面的化學反應還沒有穩定；浸泡時間過長，則在電極表面形成的保護膜可能發生破裂。究竟電極在土壤測試液中浸泡多長時間，則沒有明確規定。

三、發明內容

本發明旨在提供一種輸變電設備接地材料耐蝕性能的實驗室電化學評價方法，所要解決的技術問題是提高接地材料耐蝕性能的實驗室電化學測量的真實性、準確性。

發明人對現有材料耐蝕性能電化學測量方法進行了系統的分析，發現問題出在土壤測試介質的選取和電極浸泡時間上。為此，對電化學測量時的土壤測試介質和電極浸泡時間進行了正交條件試驗，通過數據的統計分析，總結得到本發明的技術方案。

本發明輸變電設備接地材料耐蝕性能的實驗室電化學評價方法，是按照水土質量比1：1的比例配制測試介質，將待測接地材料在測試介質中浸泡3.5-4.5小時后再進行交流阻抗的測試，浸泡時間優選4小時。

測試介質中使用的水為除鹽水。

本發明方法適用于所有常規接地材料，如碳鋼、鍍鋅鋼、銅等。

通過本發明方法測得阻抗值R后可對接地材料的耐蝕性能作出定性的判斷和預估。

本發明不僅可以滿足材料耐蝕性能的電化學測量，同時還可以減少測量誤差，增強測量可靠性。

四、具體實施方式

1、測試液性狀對材料耐蝕性能的電化學測量的影響。

按水土比為1：1、2：1、5：1分別配制測試介質，靜置過夜，觀察其變化情況，所使用的水為除鹽水。

通過實驗，發現按水土比為1：1配制的測試介質呈懸濁液，水土不分層；按水土比為2：1配制的測試介質，部分分層，部分不分層；按水土比為5：1配制的測試介質水土分層情況明顯，有明顯的浸出液。

通過此實驗，認為選擇1：1水土混合液和5：1水土浸出液進行交流阻抗測試能使所有土壤樣品都在同一性狀測試介質中進行，測試結果有可比性。

2、不同測試介質的電導率和pH值統計分析

表1列出了1：1測試介質和5：1測試介質的pH值和電導率。

表1不同水土比配制的1：1測試和5：1測試介質的pH值和電導率

從表1中可以看出：1：1測試介質基本保持了土壤的特性，而5：1介質由于除鹽水的過量加入，導致各土壤的pH值和電導率差值大大縮小，特別是電導率，基本抹殺了各土壤的差別，因此，選擇1：1測試介質所得參數進行土壤腐蝕特性和地網耐蝕性之間的關系研究具有較好的代表性。

3、測試時間對交流阻抗測試結果的統計分析

對碳鋼材料在1：1土水比的測試介質中進行了不同時間的交流阻抗測試，測試結果如表2所示。

表2碳鋼材料不同時間測得的阻抗值R（×10³Ω·cm²）