周正李娟任冠民

（1.國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，河南鄭州 450000；2.國網(wǎng)南陽供電公司，河南南陽 473000）

極保護(hù)在變電站防雷接地中的作用探討

周正1李娟2任冠民2

（1.國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，河南鄭州 450000；2.國網(wǎng)南陽供電公司，河南南陽 473000）

現(xiàn)階段，接地網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代變電站防雷接地技術(shù)中最常見技術(shù)?，F(xiàn)代變電站防雷接地設(shè)計(jì)不僅與整個(gè)電力系統(tǒng)相關(guān)，更與相關(guān)操作人員及設(shè)備有一定聯(lián)系，防雷接地設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低更是關(guān)乎著整個(gè)變電站能否安全運(yùn)行。本文從變電站防雷接地技術(shù)與陰極電極保護(hù)原理著手，重點(diǎn)研究陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中所發(fā)揮的重要作用。

電極保護(hù) 變電站 防雷接地 作用研究

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，防雷接地網(wǎng)技術(shù)取得了較大進(jìn)步，但同時(shí)其安全維護(hù)受到了一些挑戰(zhàn)，被埋藏于地下的接地金屬不斷受到腐蝕，嚴(yán)重影響到變電站系統(tǒng)的安全建設(shè)。為做好變電站防雷接地工作，首先要面對的是解決存在于防雷技術(shù)中的挑戰(zhàn)。經(jīng)過仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，在變電站防雷技術(shù)中應(yīng)用陰極電極保護(hù)技術(shù)最為理想，這一技術(shù)投資較少，但前所起到的效果卻很好，同時(shí)也較為方便操作。

1　對變電站防雷接地技術(shù)的分析

1.1變電站防雷接地技術(shù)

變電站防雷接地技術(shù)有很多，根據(jù)作用方式的不同可以分為兩種：一種是在特定防雷防護(hù)裝置的幫助下將雷電引進(jìn)接地網(wǎng)，以便完成防雷接地保護(hù)工作；另一種是防止雷電入侵。本文所研究的則是第一種防雷接地技術(shù)，所選用的防雷防護(hù)裝置則是接閃器，它能很好的將電流攔截，并對其起到導(dǎo)引作用，實(shí)質(zhì)裝置就是安裝避雷針與避雷線［1］。針對小型變電站，通常只要安裝避雷針就能完成防雷任務(wù)，但對那些大中型變電站，除了安裝避雷針與避雷線以外，還應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置引流線參數(shù)，以便達(dá)到防雷作用。接地線所起到的作用是將屏蔽設(shè)施與被保護(hù)者聯(lián)系在一起，將兩者聯(lián)系在一起的引線就是接地線，它主要有三種形式，分別為主接地線、分接地線、電位接地板。

1.2變電站防雷接地中防腐蝕辦法

變電站防雷接地技術(shù)中面臨的最大問題是怎樣做好防腐蝕工作。從材料方面看，若將以往的碳鋼換成鋼就能有效減少材料腐蝕度，但鋼的價(jià)格較為昂貴，難以實(shí)現(xiàn)防腐蝕計(jì)劃。若在接地網(wǎng)材料表面涂上防腐蝕材料也可以降低腐蝕，但所耗費(fèi)時(shí)間與金錢較多。因此，只有在變電站防雷接地中采用陰極電極保護(hù)法才是最為理想選擇。

2　對陰極電極保護(hù)技術(shù)的分析

陰極電極保護(hù)技術(shù)原理主要是不斷向被保護(hù)金屬補(bǔ)充電子，防止金屬原子因失去電子而被溶入溶液中，以致于出現(xiàn)負(fù)電位情況。將陰極電極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用于變電站防雷接地，就可以源源不斷的為接地網(wǎng)補(bǔ)充電子，從而形成大型陰極，這樣的過程就叫做陰極電極保護(hù)［2］。由于陰極保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法不同，可將其分為兩種，一種是外加電流法，另一種則是犧牲陽極法。外加電流法主要在陰極保護(hù)的同時(shí)，能夠?qū)㈦娫簇?fù)極與被保護(hù)者聯(lián)系在一起，降低其電位，最終形成陰極，從而使被保護(hù)金屬不受腐蝕。但這種陰極保護(hù)法在土壤電阻率較高環(huán)境和大中型變電站應(yīng)用較多。 犧牲陽極保護(hù)法通常是將被保護(hù)金屬電位更低的金屬聯(lián)系在一起，借助轉(zhuǎn)移的方式將電子轉(zhuǎn)到被保護(hù)金屬中，這就是犧牲陽極保護(hù)法。犧牲陽極保護(hù)法與外加電流法相比，操作十分方便，不僅不需要搭設(shè)外界電源，在工作時(shí)，還不會(huì)出現(xiàn)干擾，但這種方法使用壽命較短，一般只能使用三到五年，有時(shí)還會(huì)在陽極外表上形成硬殼，阻礙導(dǎo)電和電子輸出，從而導(dǎo)致保護(hù)失敗。

3　兩種陰極電極保護(hù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的主要問題

無論是哪種保護(hù)方法都要了解在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的主要問題，以便發(fā)揮其真正作用。

在應(yīng)用犧牲陽極保護(hù)法時(shí)，最先要進(jìn)行的就是測定周邊的土壤電阻率，了解不同時(shí)間段所發(fā)生的變化；其次，依照測定出來的電阻率選擇適合材料作為犧牲陽極金屬材料，如果所測土壤電阻率在100歐姆以上，則不要使用犧牲陽極保護(hù)法。

在選用外加電流保護(hù)法時(shí)，依照土壤腐蝕性進(jìn)行最小電流計(jì)算。對于陰極保護(hù)電網(wǎng)要依照接地網(wǎng)自然腐蝕電位確定，在選擇電位時(shí)，如能將電流密度降到最低，則不需要考慮電位。選用陰極電極保護(hù)技術(shù)完善變電站防雷接地系統(tǒng)，能使變電站運(yùn)行更加安全、可靠。

4　陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的施工

4.1在施工中應(yīng)注意的主要問題

如果選用犧牲陽極保護(hù)法，在選擇和設(shè)計(jì)階段一定要按照國家規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并交由專業(yè)公司或?qū)I(yè)人士操作。對于具體施工方案和實(shí)施程序，在滿足國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也要滿足專業(yè)設(shè)計(jì)要求。

4.2分析兩種保護(hù)技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)

犧牲陽極保護(hù)法的優(yōu)點(diǎn)是在使用時(shí)可以不外加電源，干擾性較小。無論是在管理上還是在維護(hù)上都很簡單，工作期間電流分布也很均勻，工作效率較高，在工程上的投資與保護(hù)長度基本成正比［3］。但其缺點(diǎn)則是一定要使用高質(zhì)量覆蓋層，難以對被保護(hù)電流進(jìn)行控制，且不能在土壤電阻較高環(huán)境中使用，更要定期更換陽極金屬材料。

外加電流保護(hù)法的優(yōu)點(diǎn)主要有不會(huì)影響外界環(huán)境電阻率，對于覆蓋物的要求也不高，無論是在大型變電站還是在工程量較大的環(huán)境中都能使用，也可以隨意控制輸出電流，使用壽命也很長，即便不更換也更長時(shí)間使用。但這種保護(hù)法也有一定的缺陷：首先，一定要外加電源才能正常工作，嚴(yán)重干擾在其附近的金屬建筑物；其次，需要經(jīng)常對其管理與維護(hù)。因此，要選用哪種保護(hù)技術(shù)一定要結(jié)合變電站防雷接地技術(shù)的實(shí)際情況［4］。

5　結(jié)語

通過以上研究了解到陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中所發(fā)揮作用較大，由此得知，應(yīng)用陰極電極保護(hù)技術(shù)以后，在降低腐蝕速度的同時(shí)，還能確保接地網(wǎng)穩(wěn)定性，進(jìn)而延長接地網(wǎng)使用壽命，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

［1］李勇.陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的作用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，21：184-185.

［2］蘇荔.淺談陰極保護(hù)在變電站防雷接地中的應(yīng)用［J］.中國電業(yè)（技術(shù)版），2012，09：25-27.

［3］田志崗.變電站二次系統(tǒng)防雷接地及現(xiàn)場測試方法研究［D］.西華大學(xué)，2013.

［4］郝祉，竇衛(wèi)東.新型復(fù)合接地裝置在變電站防雷接地中的應(yīng)用［J］.科技傳播，2011，22：162-164.