聂新辉 薛庆堂 陈晓春

（1. 国家能源集团科学技术研究院有限公司，江苏 南京 210031；2. 国网安徽省电力公司电力科学研究院，安徽 合肥 230601）

0 引言

变电站接地网的腐蚀不仅与接地网所处的土壤特性相关，同时还与变电站现场环境和相关电气设备的运行状况密切相关。与其他埋地管道相比，变电站内还存在杂散电流和泄漏电流，必然对接地网材料的耐蚀性产生影响，这也是研究接地网腐蚀与防护需要特别关注的地方[1,2]。

杂散电流可分为交流杂散电流和直流杂散电流。交流电引起的腐蚀要比直流电干扰的强度小得多，大约为直流电的1%[3]。杂散电流腐蚀作用与电解电池的作用过程类似，接地网有着明显分开的阳极区和阴极区。如图1所示，电流从土壤进入金属构件的地方带有负电荷，这一区域为阴极区；由金属构件流出的部位带有正电荷，这一区域为阳极区。

图1 杂散电流导致接地网腐蚀

因此变电站杂散电流的危害主要是对接地网产生电化学腐蚀，其电化学腐蚀过程发生如下反应：

（1）析氢腐蚀

阳极反应：2Fe→2Fe2＋＋4e

阴极反应：4H＋＋4e→2H2↑（无氧酸性环境）

4H2O＋4e→4OH－＋2H2↑（无氧中性、碱性环境）

（2）吸氧腐蚀

阳极反应：2Fe→2Fe2＋＋4e

阴极反应：O2＋4H＋＋4e→2H2O（有氧酸性环境）

O2＋2H2O＋4e→4OH－（有氧中性、碱性环境）

接地网在没有杂散电流时，只发生自然腐蚀，大部分属于原电池腐蚀的模型。原电池腐蚀的驱动电位只有几百毫伏，而所产生的腐蚀电流充其量不过几十毫安的数量级。而在土壤中的杂散电流腐蚀，一般属于电解电池腐蚀的模型，即外来的直流电流或电位差，造成了土壤溶液中金属的腐蚀，其腐蚀量与杂散电流强度成正比。……