变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法。
【背景技术】
[0002]电力接地网是发电、变电和送电系统安全运行的重要保障，是保证电力设备和人身安全的必要措施。接地网将电力系统的点与大地相连，提供故障电流及雷电流的泄放通道，稳定电位，提供零电位参点。接地网是隐蔽工程，其设计要求和周围设施的寿命相当，一般应大于等于30年。由于接地装置长期处于地下恶劣的运行环境中，土壤的化学腐蚀与电化学腐蚀不可避免，同时还要承受地网散流与杂散电流的腐蚀，因此，影响接地网腐蚀的因素有很多，其中土壤的腐蚀是最关键的因素，而土壤的物理化学性质决定了其腐蚀特性。
[0003]土壤对金属的腐蚀性不是用一个简单的量就可以表示出来的，也不是从土壤中很容易测得的，它与许多因素有关。虽然上世纪初许多国家就已开始土壤腐蚀的研宄工作，但是至今仍然不能形成一个比较完整的理论，其主要原因是作为腐蚀介质的土壤与一般腐蚀介质相比，具有多样性、不流动性、不均匀性、时间季节性和地域性等诸多特点。
[0004]变电站土壤腐蚀性能分析的最终结果是对其腐蚀性能进行评价，科学准确地判断土壤的腐蚀性能。随着电网的发展，变电站容量的扩大，对接地网的安全可靠性要求越来越严格，因此建立、完善和发展接地网腐蚀的研宄方法具有重要的科学意义和经济价值，是避免接地网因被土壤腐蚀而使电网的安全运行受到潜在威胁的必要措施。
[0005]在国外，判断土壤腐蚀性能的指标评价方法主要有德国的DIN50929标准和美国的ANSI A21.5评价法；在我国，多家电力科研部门经过多年的试验研宄，也提出了土壤腐蚀性的指标评价方法，如江西省电力科学研宄院(申请公布号CN 103278616 A)、甘肃省电力公司电力科学研宄院(申请公布号CN 103278616 A)、国网湖北省电力公司电力科学研宄院(申请公布号CN 103499680 A)和国网浙江省电力公司电力科学研宄院(申请公布号CN 104299032 A)等，为土壤腐蚀性研宄和判断提供了有益的观点。但是，在上述标准和方法中，主要是针对碳钢的腐蚀评价，不适用于铜质接地网；而且没有考虑变电站所在区域年度平均环境温度和土壤空气容量这两个因素的影响。由于铜是电力变电站广泛使用的接地网材料，因此，本发明根据多年的试验研宄成果，提出了变电站土壤对铜质接地网腐蚀性能的评价方法。
【发明内容】
[0006]本发明是要解决现有方法没有考虑变电站所在区域年度平均环境温度和土壤空气容量这两个因素的影响，导致评价结果不准确的问题，而提供了变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法。
[0007]变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法，其特征在于它按以下步骤实现:
[0008]一、采集变电站土壤样品；
[0009]二、对变电站土壤样品的物理与化学性质指标进行检测；
[0010]三、变电站土壤样品对铜接地网腐蚀性能进行评价:
[0011]据土壤类型、土壤电阻率、pH值、含水量、可溶性Cr量、可溶性SO 42_含量、空气容量、氧化还原电位和区域年平均气温九个指标的检测结果，按变电站土壤对镀锌钢接地网腐蚀性能的评价指数确定方法，确定各指标的铜评价指数Zi,并计算总评价指数be，采用土壤对铜腐蚀性评价分级评价土壤对镀锌钢接地网的腐蚀性能。
[0012]发明效果:
[0013]铜是优良的接地网材料，电阻率小，耐腐蚀性强，近些年在我国的应用逐渐增多，根据研宄成果，本发明提供了一种变电站土壤对铜接地网腐蚀性的八指标评价方法，采用土壤类型、电阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO/—含量、空气容量、氧化还原电位和变电站区域年平均气温九个指标，评价土壤对镀锌钢材质接地网腐蚀性能，此方法简单实用，考虑影响因素全面，因此准确性好，与地网实际开挖结果相近，具有较广泛的推广价值。
[0014]解决由于土壤对金属的腐蚀性具有多样性、不流动性、不均匀性、时间季节性和地域性等诸多特点，采用土壤类型、电阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO/—含量、空气容量和氧化还原电位九个指标，首次提出了土壤对镀锌钢接地网的腐蚀性评价方法。
【附图说明】
[0015]图1是本发明流程图。
【具体实施方式】
[0016]【具体实施方式】一:本实施方式的变电站土壤对铜接地网腐蚀性的指标评价方法，其特征在于它按以下步骤实现:
[0017]—、采集变电站土壤样品；
[0018]二、对变电站土壤样品的物理与化学性质指标进行检测；
[0019]三、变电站土壤样品对铜接地网腐蚀性能进行评价:
[0020]据土壤类型、土壤电阻率、pH值、含水量、可溶性Cr量、可溶性S0 42_含量、空气容量、氧化还原电位和区域年平均气温九个指标的检测结果，按变电站土壤对镀锌钢接地网腐蚀性能的评价指数确定方法，确定各指标的铜评价指数Zi,并计算总评价指数be，采用土壤对铜腐蚀性评价分级评价土壤对镀锌钢接地网的腐蚀性能。
[0021]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一具体为:
[0022]选择变电站场地的某一对角线，沿对角线方向挖4个个直径0.8?1.0m的试坑；其中，每个试坑间距1m?11m，试坑深度与该变电站接地网的实际埋设深度相同；分别在每个试坑中取土壤样品约2kg?2.5kg。
[0023]其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。
[0024]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是:步骤二具体为:
[0025]依据全国土壤腐蚀试验网站编写的《材料土壤腐蚀试验方法》，根据镀锌钢接地网的腐蚀程度与土壤理化性质之间的相关性，对变电站土壤进行样品采集，对土壤类型、土壤电阻率、PH值、含水量、可溶性Cl—含量、可溶性SO42_含量、空气容量和氧化还原电位进行检测，并从变电站所在地区的气象局获取区域年平均气温的监测数据。
[0026]其它步骤及参数与【具体实施方式】一或二相同。
[0027]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤三所述按变电站土壤对镀锌钢接地网腐蚀性能的评价指数确定方法，确定各指标的铜评价指数Zi (i = 1、2、4、5、6、7、8 或 9)具体为:
[0028]土壤类型(X1)铜评价指数Z1具体方法为:
[0029]砂土的铜评价指数2，砂壤土的铜评价指数Z ,为1，壤土的铜评价指数Z ^0，壤粘土的铜评价指数Z1* 0，粘土的铜评价指数Z -1 ;
[0030]土壤电阻率(X2)，Ω.m铜评价指数Z2具体方法为:
[0031]土壤电阻率(X2) > 500时铜评价指数12为1，土壤电阻率(X 2)为200?500时铜评价指数&为I，土壤电阻率(X2)为100?200时铜评价指数4为I，土壤电阻率(X2)为50?100时铜评价指数12为0，土壤电阻率(X 2)时20?50铜评价指数12为0，土壤电阻率(X2)为10?20与土壤电阻率(X2) < 10铜评价指数4为-1 ；
[0032]含水量(X3)，质量分数)铜评价指数Z3具体方法为:
[0033]含水量(X3) ( 5时铜评价指数工、％ 0，含水量(X 3)为5?10时铜评价指数Z3为-1，含水量(X3)为10?20时铜评价指数工、％ _2，含水量(X 3)为20?30时铜评价指数工、％ -1，含水量(X 3) > 30时铜评价指数工、％ 0，；
[0034]空气容量(X4)，体积分数)铜评价指数Z4具体方法为:
[0035]空气容量(X4)为水浸时铜评价指数叾4为-1，空气容量(X 4)为O?10时铜评价指数&为1，空气容量(X 4)为10?20时铜评价指数4为0，空气容量(X 4)为20?30时铜评价指数〖4为-1，空气容量(X 4) > 30时铜评价指数_2，；
[0036]pH值(X5)铜评价指数Z5具体方法为:
[0037]pH值(X5) > 9时铜评价指数Z5^ 2，pH值(X 5)为6.5?9时铜评价指数Z5^ 3，PH值(X5)为5.5?6.5时铜评价指数Z5% I，pH值(X 5)为4?5.5时铜评价指数Z5% _2，PH值(X5) < 4时铜评价指数Z5% -4 ；
[0038]可溶性Cr含量(X 6)，mg/kg铜评价指数Z6具体方法为:
[0039]可溶性Cl—含量(X 6) < 100时铜评价指数&为I，可溶性Cl _含量(X 6)为100?500时铜评价指数〖6为0，可溶性Cl _含量(X 6)为500?1000时铜评价指数〖6为0，可溶性Cl—含量(X 6)为1000?2000时铜评价指数Z6为-1，可溶性Cl -含量(X 6)为2000?5000时铜评价指数&为-1，可溶性Cl _含量(X6)为〉5000时铜评价指数&为-2 ；
[0040]可溶性SO广含量(X 7)，mg/kg铜评价指数Z7具体方法为:
[0041]可溶性S042_含量(X7) < 100时铜评价指数Z^O，可溶性SO 42_含量(X7)为100?300时铜评价指数τ?% 0，可溶性SO 42_含量(X 7)为300?500时铜评价指数τ?% O，可