[发明专利]金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法

说明书

本发明提供了一种利用土壤模拟溶液研究金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法，装置包括：直流供电源、主控制模块、直流电源控制仪和腐蚀试验箱。腐蚀试验箱包括土壤模拟溶液腐蚀试验箱、一号土壤腐蚀试验箱和二号土壤腐蚀试验箱。方法包括：1、电解加速腐蚀以及2、阴极保护。通过本发明可研究土壤模拟溶液加速、土壤加速和土壤非加速的机理和加速比，进而研究土壤模拟溶液加速的通电电压、电流、时间与土壤非加速的加速比之间的关系，寻找出最佳的通电电压、电流和时间，通过本申请提供的检测装置，运维成本低，检测结果合理，用户体验好。

技术领域

本发明涉及输电线路的接地电极腐蚀检测技术领域，具体涉及一种针对金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法。

背景技术

长距离、大容量输电的接地网是我国未来电网发展的必然趋势，接地网直接关系到电网设备安全稳定的运行，在电力系统中，接地电极是接地装置的主要组成部分，埋设在土壤中用于泄流，保障电网和电气设备的安全稳定运行。接地电极通常都由金属材料制成，由于长期处于地下阴暗潮湿的环境，不可避免会发生腐蚀。而金属材料在土壤中的腐蚀会直接影响接地网的使用寿命和效果，而接地网的工作电流或工作电压通过直流接地电极流经大地时，会使接地电极腐蚀加剧。若杆塔接地电极遭受腐蚀严重，造成散流不通畅，接地电阻增大，运行中满足不了热稳定性要求，当电力系统发生短路故障或雷击时，地电位升高，高压窜入二次回路，会造成更大事故的发生。

目前接地电极腐蚀检测的主要方法有基于网络理论的分析法和基于电磁场理论的分析法。前者是将接地电极看成纯电阻，利用电路理论基本原理，通过一定的测量手段和计算方法建立接地极腐蚀检测工程，并通过求解诊断方程得到各支路导体的实际阻值或电阻值变化率，进而对腐蚀状况进行判别；后者主要是通过向接地电极注入一定频率的电流，并测量接地极地表磁场强度，最后根据磁场的分布对蚀程度进行检测。

但是在实际电力公司运维工作中，接地金属电极腐蚀的判断不能仅仅依靠分析猜测，因为金属接地材料所处的地理环境不同，都会对最终结果产生影响，由于没有针对金属电极在土壤中腐蚀影响的有效测试装置和方法，电力公司为了避免这种问题，大都不得不采用定期开挖方式，费时费力，盲目性较大，受现场运行条件影响较大，整体运维成本较高。

因此，现有技术亟待提供一种针对金属接地材料在各种环境条件下例如加速腐蚀以及涉及针对阴极保护的检测方法和装置，以帮助针对接地工程阴极保护技术实现最佳经济指标提供理论依据。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种针对金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置及方法，本发明提供的研究方法具有可对比性和操作性，可研究土壤模拟溶液加速、土壤加速和土壤非加速的机理和加速比，进而研究土壤模拟溶液加速的通电电压、电流、时间与土壤非加速的加速比之间的关系，通过本申请提供的检测装置，运维成本低，检测结果合理，用户体验好。

有鉴于此，本发明一方面提出了一种针对金属接地材料加速腐蚀及阴极保护的测试装置，所述测试装置至少包括直流供电源、主控制模块、直流电源控制仪以及腐蚀试验箱；

所述直流供电源与所述主控制模块的一端连接，用于在所述主控制模块的控制下输出预设模式的直流电源；

所述主控制模块另一端连接所述直流电源控制仪的输入端，以将所述直流供电源输出的直流电源提供给所述直流电源控制仪；

所述直流电源控制仪的输出端与所述腐蚀试验箱连接，用于对所述直流电源的电源参数进行调整以满足待测试的金属接地材料的加速腐蚀以及阴极保护的测试要求；

所述腐蚀试验箱用于构建至少一种土壤模拟腐蚀实验条件，所述待测试的金属接地材料放置于所述腐蚀试验箱中，用于进行加速腐蚀以及阴极保护的测试。

进一步的，所述直流供电源的预设模式包括以下一种或多种：市政交流-直流供电模式、光伏-直流供电模式、光伏-蓄电池直流供电模式。