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电力电缆的防腐 - 无图版

2131231 --- 2018-05-21 09:47:27

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塑料绝缘电力电缆,在中低压系统,甚至在高压电缆系统中,已逐步取代油浸纸绝缘 电力电缆,但是目前电力系统中仍有油浸纸绝缘电力电缆在运行。高压单芯塑料绝缘电力 电缆也有采用铅护套、铝护套或皱纹铝护套。因此.在这里有必要介绍一下电力电缆的防 腐蚀技术。

—般地,直埋电力电缆的运行寿命为30?50年,由于其周围环境的恶化.造成电力电 缆的金属铠装或金属护套腐蚀,导致电缆的故障频发和寿命缩短。电缆的腐蚀可分为电化学 腐蚀和化学腐蚀两大类。化学腐蚀是金属和周围介质发生氧化作用引起的腐蚀。电化学腐蚀 是金属和周围介质形成原电池作用而引起的腐蚀。这种腐蚀在直流变电所或电气机车轨道附 近的直流泄露区尤为严重,当土壤中含有硝酸盐、钠盐、钙盐或氢化物时腐蚀更加严重。

电力电缆的腐蚀情况比较复杂,它与周围介质的情况(温度、湿度、酸、碱性等)密 切相关。众所周知,湿度越大腐蚀越容易发生;温度升高时,由于提高了离子的扩散速 度,而加速了腐蚀;介质的酸、碱性(即pH值),也对金属的腐蚀起着重大作用,实际 测试与分析的结果表明:一般氢离子浓度pH值等于6. 8?7. 2时不腐蚀,pH值等于6? 6.8时和pH值等于7. 2?8时腐蚀程度轻微,pH值小于6或pH值大于8时腐蚀程度 严重。ETGZ-II电缆故障测试仪

从电化学的角度来分析,金属腐蚀的本质是具有较低电位的部分金属起阳极作用,具 有较高电位的部分金属起阴极作用,而周围的土壤和水起完成电化学反应的电解作用,即 形成了原电池。在这样的电池中,电流从阴极或具有较岛电位的区域流出,经构筑物或金 属流向阳极或电位较低的区域。电流到达阳极后,再由金属表面流出进人土壤或水,这 时.金属离子进人周围的电解液中,因而造成腐蚀。从电缆铅皮流出的电流密度及电缆铅 皮自然电位的试验可知:一昼夜平均从电缆铅皮流出的电流密度大于1.5pA/cm2时,电 缆就受腐蚀;当电缆的自然电位高于一0.55V (CuSO,饱和溶液电极测试)时,电缆就 腐蚀。

当腐蚀物为呈褐色的过氧化铅时,可判定为阳极区的杂散电流腐蚀。当腐蚀物为呈鲜 红色或绿色、黄色时.可判定为阴极区的杂散电流腐蚀。当电缆铅包腐蚀生成带淡黄或淡 粉红色的白色痘状物时,可判定为化学腐蚀。

电力电缆的防腐措施有很多,目前应用最多的是防腐层法。这种方法虽然对明敷设电 缆(包括金属构架)比较适用,但防腐涂料的涂刷T程与费用较大。对于直埋电缆,可以 增大电缆与电气铁轨间的距离、增大铁轨与大地间的接触电阻和根除土壤中的酸碱物等方 法。但上述方法在工厂密集K是难以实现的。随着电化学保护法的发展,使阴极保护法在 直埋电缆防腐技术上的应用,取得了可喜的成果。

一、阴极保护法的理论基础

所谓阴极保护法是在被保护的金属(电缆金属铠装或外护套)处在阴极极化时实现 的。阴极保护时,被保护金属的固定电位值向它的标准电位的负向移动,直至达到金属无 化学反应活性或处于热力学稳定状态。

为了使电缆的金属铠装与护套,在电化学腐蚀过程中,整个周围介质(土壤和水等) 成为阴极,必须借助于外部直流电源——自动恒电位仪(又称防腐仪)。把直流电源的正 极接于辅助阳极上,把负极接于电缆的金厉铠装与护套上,阳极电流会促进腐蚀,而阴极 电流则能抑制腐蚀。电化学理论表明:如果电缆铠装与护套上的金属亚铁离子Fe++和铅 离子Pb+4达到一定浓度,而且使其电位降低到一0. 44V (氢标)和一0. 13V (氢标)时, 铁和铅就不在进人溶液(土壤或水等),即不被腐蚀。如果使电位移到更负的数值,则溶 液中的部分铁和铅离子以金属形式重新沉积出来。

实际上,当电缆金属铠装与护套接通外部直流电源(自动恒电位仪)时,电源便施给 电缆金属铠装与护套以阴极电流,金属铠装与护套的电位就向负的方向移动,当电位降至 腐蚀电池的阳极起始电位时,电缆的金属铠装与护套就不在腐蚀。

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