接地装置电化学腐蚀原理及阴极保护法的应用

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接地装置电化学腐蚀原理及阴极保护法的应用

孙荆茶　　唐巧玲　　李国晋

（山东省雷电防护技术中心　　山东济南　　２５００３１）

［摘　要］防雷接地装置的腐蚀是普遍存在的现象。由于土壤的复合多相体系的特点，无论是人工接地装置还是基础接地体，若不采取完善的防腐蚀措施，腐蚀将会导致接地性能的下降，造成雷击灾害事故。本文剖析了接地装置的腐蚀机理，指出，接地装置的腐蚀的本质是电化学腐蚀并重点介绍了牺牲阳极的阴极保护法的应用。

［关键词］接地装置　　腐蚀　　防护　　阴极保护法

［中图分类号］ＴＭ８６２　　　　　　　　　　　　　　　　［文献标识码］Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　［文章编号］１００７－９４１６（２０１０）０４－０１２７－０２

１　接地装置腐蚀后的危害

接地技术已有二百多年的历史，它最早是１８世纪富兰克林为避雷针防雷而提出来的。目前，接地已成为保障电力系统，电子设备和建筑设施等安全可靠运行和人身安全的重要技术措施之一。在雷电防护措施中，接地更是相当重要的一环，接闪器，引下线，避雷器只有通过良好的接地装置才能将强大的雷电流迅速泄放入地，在防静电、抑制雷电电磁脉冲干扰方面，也必须进行良好的接地处理。

在我国现阶段，用于接地的材质还主要为碳钢材料。接地装置埋设在地下，既看不见又无监视装置，当接地装置投入运行后，腐蚀问题就会暴露出来。发生腐蚀后，接地碳钢材料变脆、起层、松散甚至断裂，接地体截面减小，表层的腐蚀产物造成接地性能不良，雷电冲击电流流经地网时，可能因电动力作用使地网或引下线断裂；腐蚀之后接地电阻明显增大，雷电流经引下线由接地装置入地时，入地点的

地电位，跨步电压都会显著增大，危及人身安全；由于防雷的接地装置大多与设备、电源接地共用，接地装置上过大的压降，以过电压的形式侵入电源系统，对设备造成反击，引起事故。

２　接地装置的电化学腐蚀机理

土壤由含有多种无机物和有机物的土粒、水、空气所组成的不均匀多相体系。在土粒间存在大量细微孔隙，孔隙中充满空气和水，盐类溶解在水中成为电解质。埋在土壤中的接地体，其表面的不同部位因接触介质的理化性质不同（如温度、盐浓度、氧浓度、水含量等）而形成了不同的电极电位。接地金属构件上不同部位的电位差是引起接地装置腐蚀的根本原因。它通过土壤介质构成回路，形成腐蚀电池。电位较负的部位成为阳极，进行金属溶解反应，放出电子；电位较正的部位成为阴极区，进行阴极反应。

阳极　Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ

阴极　２Ｈ＋＋２ｅ→Ｈ２↑　　（强酸性土壤

图１　

无源法

一个研究方向是采用单模光纤实现高精度光纤陀螺。干涉型光纤陀螺是使用最早，发展最成熟，最具实用化意义的陀螺。

３．４　多模探测技术

随着光电干扰技术、隐身技术和反辐射导弹技术的发展，单一频段或模式的制导体制受各自性能弱点的局限，已不能满足现代战场作战的需要。如雷达制导系统易受箔条和角反射器等假目标的干扰；红外制导系统易受目标性质、目标与背景热辐射反差程度和气候的影响，并且不能测距，全向攻击性能较差；激光制导系统易受云、雾、烟的影响，不能全天候使用。此时，多模探测技术应运而生，它可以获取目标的多种频谱信息。

多模复合探测实际上是多传感器合成在

图２　有源法

精确制导武器系统中的应用。它利用多种探测手段取得目标信息，经过计算机的数据合成处理，得出目标与背景的综合信息，然后进行目标的识别、捕捉和跟踪。采取多模探测，可以弥补单一探测方法的不足，消除其在恶劣环境时探测的局限性，获取更多更有用的目标信息。应用该项技术后，精确制导武器的制导精度、目标识别能力、作战打击能力、抗干扰能力都得到了增强，还可实现全天候作战。正在发展的多模探测主要是采用双模复合形式，其中有：紫外／红外，可见光／红外，激光／红外，微波／红外和毫米波／红外，毫米波红外成像等。

随着信息技术的高速发展，依赖于信息技术的精确制导技术是军事技术研究的热点。参与此项技术研究的国家将越来越多，研究

中）

Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ→４ＯＨ－　　　　　（中性或碱性土壤中）

铁离子进一步与ＯＨ－结合生成Ｆｅ（ＯＨ）２在阳极区有氧气存在时，还将进行反应：

４Ｆｅ（ＯＨ）２＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ→４Ｆｅ（ＯＨ）３

Ｆｅ（ＯＨ）３不稳定，它将转变为更为稳定的产物：

Ｆｅ（ＯＨ）３→ＦｅＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ

Ｆｅ（ＯＨ）３→Ｆｅ２Ｏ３　３Ｈ２Ｏ→Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ在含有硫酸盐还原细菌的土壤中，阴极过程还包括硫酸根的还原：

ＳＯ４２－＋６Ｈ２０＋８ｅ→Ｈ２Ｓ＋１０ＯＨ－

当土壤中存在ＨＣＯ３－、ＣＯ３２－、Ｓ２－阴离子时，与阳极附近金属离子反应生成不溶性腐蚀产物，如ＦｅＣＯ３、ＦｅＳ等。 …… 此处隐藏：2427字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……