雜散電流的腐蝕及防護(hù)(參考版)
2025-06-28 14:16本頁(yè)面
【正文】 。該法在已建管道上施工較困難，而且會(huì)割斷管道上的陰極保護(hù)電流，一般不采用。見(jiàn)圖1075。但管道上負(fù)電位將隨著交流電壓的幅值增加而升高，有時(shí)要高出允許值的許多倍而起副作用。不足之處是電容器的耐壓只有幾十伏，且大容量的電解電容量損壞，維護(hù)也麻煩。圖1072 犧牲陽(yáng)極排流圖1073 嵌位式排流 如圖1074所示。一般二極管選用的額定電流值為20～30A。圖1071 直接排流 如圖1073所示，在管道和接地體這間串入一個(gè)嵌位式排流器(一正、二反的三只硅二極管)，當(dāng)正半波時(shí)Z1導(dǎo)通，負(fù)半波時(shí)ZZ3導(dǎo)通。見(jiàn)圖1072?！ ?用犧牲陽(yáng)極(多用鎂陽(yáng)極)作接地體材料，既可起到接地排流作用，又可起到陰極保護(hù)作用，應(yīng)用較為廣泛。該法簡(jiǎn)單適用，但仍極保護(hù)電流要流失。由于管道中有直流陰極保護(hù)電流存在，故在排流時(shí)要采用隔直環(huán)節(jié)或犧牲陽(yáng)極接地材料。防護(hù)手段分為三種類(lèi)型： 1)接地排流，即通過(guò)接地電阻很小的接地體把管道上的交流電壓降下去。其接地極間隔應(yīng)不大于300m，且接地極應(yīng)保留到管道回填完為止或永久接地體接好之后。 3)使用接地電池(兩支捆在一起、相互絕緣的鋅電極)或保護(hù)器(二極管)來(lái)保護(hù)絕緣法蘭及防腐覆蓋層?！ ?)在管道和強(qiáng)電接地之間設(shè)均壓網(wǎng)來(lái)防止危險(xiǎn)影響。通過(guò)測(cè)試比較，AT方式造成的干擾比起直供方式要減輕到1/10左右，由此可見(jiàn)干擾源側(cè)的重要性。表1074 最大允許接地電壓和措施干擾類(lèi)型接觸電壓措施長(zhǎng)期短期Uc≤65VUc≤1000V不需要措施短期1000VUc≤2000V應(yīng)在操作和設(shè)計(jì)中考慮措施長(zhǎng)期短期Uc65VUc2000V通過(guò)接地棒、電拉控制或區(qū)域電隔離，把接地電壓限制到65V或2000V以內(nèi) 3. 防護(hù)措施 由于感應(yīng)影響是相互的，所以防護(hù)措施也應(yīng)是雙方的?！ ?5)與強(qiáng)電接地體的安全間距 管道與電力系統(tǒng)接地體的安全間距見(jiàn)表1073?！ ?4)長(zhǎng)距離平行時(shí)的安全間距 圖1070提供了埋地管道與強(qiáng)電輸電線路相對(duì)平行距離下的臨界長(zhǎng)度。采用30V?！ ℃V陽(yáng)極所允許的交流電流密度為0．8mA/cm2，逆轉(zhuǎn)電壓在15V左右，安全電壓可取10V?！ 〗涣鞲蓴_電壓低于16V時(shí)，不會(huì)造成瀝青防腐層剝離和引起金屬氫脆裂?！ ?1)瞬間干擾電壓 從對(duì)工作人員安全考慮，德國(guó)規(guī)定為600V，意大利規(guī)定為500V，我國(guó)研究報(bào)告認(rèn)為600V是適宜的?！ y(cè)試儀表和測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試方法》SYJ231986的有關(guān)規(guī)定。電力線路對(duì)管道交流電干擾的測(cè)試方法，可遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力線路對(duì)埋地鋼質(zhì)管道交流電干擾測(cè)試方法》SYJ321988執(zhí)行。 (3)管道特性阻抗式中 Z——管道阻抗(Ω/km)； Zi——管道內(nèi)阻抗(Ω/km)； Ze——管道外阻抗(Ω/km)； ro——鋼管外半徑(m)； σ——大地電導(dǎo)率(S/m)； Ro——管道直流電阻， δm——鋼材電導(dǎo)率(S/m)； f——頻率(Hz)； D——回流當(dāng)量深度， Zo——管道特性電阻(Ω)。 其中，管道內(nèi)阻抗Zi的計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的零階貝塞爾函數(shù)，計(jì)算較困難，通?？刹捎媒乒接?jì)算，即： (1)管道阻抗的計(jì)算Z=Zi+ze 式中 Vo——接地體對(duì)遠(yuǎn)方大地電壓(V)； Io——接地體上流入大地電流(A)； ρ——土壤電阻率(Ω(四)交流干擾的計(jì)算 1．靜壓感應(yīng)電壓的計(jì)算其中式中 Vp——管道感應(yīng)交流電壓(V)； h1——單相導(dǎo)線地上高度(m)； h2——埋設(shè)管道等效地面高度(m)； r——輸電線等效半徑(m)； x——輸電線和管道的水平距離(m)； V1——相導(dǎo)線對(duì)地電壓(V)。圖1068 容性耦合a)管道在地面上 b)管道在地面下圖1069 磁干擾原理 3．阻性耦合 當(dāng)管道與電氣化鐵路交叉、與強(qiáng)電線路的接地極(體)、發(fā)電廠、變電站接地小距離接近時(shí)，接地體上的電流流入地下，通過(guò)管道和接地體之間的電阻進(jìn)行耦合作用，把交流電流直接傳遞到管道上，這就是阻性耦合。但實(shí)際中相電流很少處于平衡狀態(tài)，三相導(dǎo)線距管道也不可能相等，尤其是平行間距較小時(shí)幾何不對(duì)稱更為突出。這一耦合原理如同變壓器，高壓線一側(cè)如同變壓器的一次側(cè)，管道一側(cè)如同變壓器的二次側(cè)。原理如圖1068所示。表1072 交流干擾方式及對(duì)管道的影響靜電場(chǎng)感應(yīng)(容性耦合)對(duì)于埋地管道沒(méi)有影響，施工時(shí)應(yīng)注意電磁場(chǎng)感應(yīng)(磁感應(yīng)耦合)感應(yīng)交流電流引起交流腐蝕感應(yīng)電壓對(duì)陰極保護(hù)設(shè)備有不良影響當(dāng)輸電線路短路、故障時(shí)，在管道上可能感應(yīng)出高壓電，擊穿覆蓋層阻性耦合故障時(shí)地電位升高威脅覆蓋層和人身安全 (容性耦合) 這一方式主要出現(xiàn)在施工期間的地面管道或架設(shè)在絕緣墊(如木塊)上時(shí)，通過(guò)高壓線和管道之間、管道和大地之間的分布電容耦合作用?！ ?三)干擾途徑 強(qiáng)電線路對(duì)埋地管道的干擾影響主要有三種方式：容性耦合、磁感應(yīng)耦合和阻性耦合?！ ?、直供式交流電
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