直流接地极是直流输电系统中必不可少的重要设施,它在系统单级大地回线方式和双极运行时分别担任着导引入地电流和不平衡电流的重任。高硅铬铁和焦炭以其良好的耐腐蚀性能,被用作高压直流接地装置。
四川健坤科技有限公司为大家介绍换流站极址用接地材料(高硅铬铁和焦炭)的应用。
直流接地极置于土壤或海水中会发生腐蚀,直接关系到其使用寿命,威胁到直流输电工程的安全运行。
为了延长接地极的使用寿命,对材料的选用提出了更高的要求。目前直流接地极工程中运用的接地极材料主要有碳钢和高硅铬铁(高硅铸铁)。碳钢造价相对较低,在土壤中的平均电腐蚀率为9kg/(A·a)。但土壤含水量增加时腐蚀率也增大,尤其是当地下水中富含NaC1、Ca2+、Mg2+等时,碳钢的腐蚀率将增大。
高硅铬铁硅含量为14.5%,锰含量为0.7,该金属材质接地极腐蚀后,表面形成氧化膜可以推迟金属的腐蚀。在金属中加入铬元素(4.25%)形成的高硅铬铁合金耐腐蚀性则比较强,所以在直流接地极工程中得到广泛应用。高硅铬铁的电腐蚀率会随溢流密度的增加而增大;当溢流密度为5 mA/cm2时,其电腐蚀率只有0.16 kg/(A·a),约为碳钢的1/57,但溢流密度增至80 mA/cm2,接地极腐蚀率为3 kg/(A·a),小于碳钢。因此在高硅铬铁接地极工程中要严格控制其溢流密度。
直流接地极工程中往往在电极周围布置一定量焦炭,焦炭截面在0.45 m-0.9 m之间,来减缓电极腐蚀。焦炭是一种非离子晶体,将金属与土壤间的离子导电转换为金属与焦炭之间的电子导电,从而减缓了电极阳极的电解腐蚀。同时,埋于土壤中的焦炭有一定的湿度,在焦炭中也会出现离子导电,导致电极与焦炭界面发生电化学反应。