土壤腐蚀等级评价方法在变电站接地网中的应用

郝晋堂 徐 霞 王天正 王 琪

（1.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原 030001；2.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 430074）

0 引言

电力系统接地由于有工作、防雷、安全等三种电力系统的接地需要，是保证电力系统安全运行不可缺少的一部分。接地设计工作在整个接地系统中占有很大的比重，而土壤腐蚀特性又是接地设计中的不可或缺的参数[1]。

近年来，接地网的腐蚀损坏造成的事故屡有发生，接地网的土壤腐蚀引起了普遍的重视，防止接地网腐蚀已成为一个重要的研究课题。影响接地网腐蚀的因素有很多，找出其中关键因素显得尤为重要[2]。

为了准确评估各地的土壤腐蚀特性，运用合适的指标评价法对土壤的腐蚀性作出正确的评价，才能为接地工程的设计、防腐措施的制定、寿命预测等提供科学、可靠的依据。

1 常用土壤腐蚀等级评价方法

土壤腐蚀性指标评价法一般有以下几种[3-4]：单指标法、多项指标综合法（包括美国ANSI A21.5 土壤腐蚀评价法、德国DIN 50929 打分法、三指标法、八指标法）。

单指标法是利用土壤的某项理化性质(如水分、电阻率、含盐量、pH 值、氧化还原电位等)等单项指标来预测腐蚀性；美国ANSI A21.5土壤腐蚀评价法的评价指标包括电阻率、pH 值、氧化还原电位、硫化物、湿度；三指标法的评价指标包括土壤质地、土壤pH、土壤电阻率；八指标法的评价指标包括土壤质地、土壤pH、土壤电阻率、含盐量、含水量、腐蚀电位、Cl-、SO42-；德国DIN 50929 打分法的评价指标包括土壤类型、电阻率、含水量、pH、酸碱度、硫化物、中性盐、硫酸盐、地下水情况、土壤的均匀性等。

2 土壤腐蚀等级评定方法的优缺点分析

土壤腐蚀特性研究中，单项指标评价作为一般性估量，有一定的参考价值，虽然单项指标方法在有些情况下比较成功，但由于参数过于简单，误判现象许多；而且不同季节，不同的位置，土壤腐蚀的主要因素都可能完全不同。单指标只能在土壤腐蚀的主要因素相同，影响规律相近，且主要影响正好被选来评价指标才具有意义[5]。

美国ANSI A21.5 土壤腐蚀评价法没有区分微观腐蚀和宏观腐蚀，而且只针对铸铁管在土壤中使用时是否需用聚乙烯保护膜。在其他情况下未必可行，而且我国幅员辽阔，土壤分类较多，土壤质地差异大。

三指标法和八指标法先对各项土壤理化指标评分然后再评出土壤腐蚀性等级，腐蚀参数较多，较真实的反映电力系统接地腐蚀特性。

德国DIN50929 打分法评价指标较为全面，适用性广，但由于评价指标较多，造成现场工作量较大。

3 各种方法实践分析

为了对各种评价方法进行实践分析，选择了棕壤带的北方某省变电站26 座，其中110KV 变电站7 座、220KV 变电站12 座、500KV 变电站6 座、1000KV 变电站1 座，运用几种方法进行了土壤腐蚀评价分析，分析数据如表1。

德国DIN50929 打分法作为应用最广的指标评价法，将其作为其他方法准确度评价的参照对象。

从实例分析，八指标法与德国打分法的对应度为92.3%，三指标与德国打分法的对应度为61.5%，单指标法中土壤电阻率的对应度为57.7%，pH 值的对应度为23.1%，准确率较低。

表1

4 结论

（1）对于不同类型的土壤腐蚀性评价，八指标法的评价结果比三指标法更接近于德国打分法；

（2）八指标法由德国打分法演变而来，相较于德国打分法，评价指标适中，参数比较好测量，更适用于接地装置土壤腐蚀性的评价；

（3）八指标法前期已在少数种类土壤（红壤及赤红壤带，表中以灰色深浅程度的不同予以区别）中使用，总体准确度较高；此次通过在棕壤带土壤（同上）中的使用，准确度达到92.3%，故建议在对各地土壤进行腐蚀评级中可以选用八指标法。

［1］宋光玲，曹楚南，林海潮，等.土壤腐蚀性评价方法综述[J].腐蚀科学与防护技术，1993，5(4)：268-276.

［2］阎爱军，陈沂，冯拉俊.几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究[J].腐蚀科学与防护技术，2010，22(3)：197-199.

［3］陈坤汉，杨道武，喻林萍，等.电力接地网土壤腐蚀性的评价[J].腐蚀与防护，2008，29(10)：614-617.

［4］李月强，杜翠薇，冯皓，等.接地极的土壤腐蚀[J].环境技术，2010(1)：15-18.

［5］郭安祥，闫爱军，姜丹，等.变电站接地网土壤腐蚀性评价方法研究[J].陕西电力，2010，38(12)：28-30.