1問題的提出
接地裝置是接地系統(tǒng)中的重要組成部分，接地裝置的好壞，直接影響到接地（防雷接地、工作接地和防靜電接地）的效果。在生產(chǎn)實踐中，做好測報系統(tǒng)設(shè)備接地的重要性已逐漸被認識并得到了足夠的重視。接地裝置長期處于地下或陰暗、潮濕的環(huán)境中，容易發(fā)生腐蝕，因而會影響接地裝置的使用壽命，造成接地網(wǎng)局部斷裂，接地線與接地網(wǎng)脫離。強調(diào)接地電阻阻值指標，卻忽略接地裝置存在的腐蝕與防腐問題，是造成事故的安全隱患。近年發(fā)生在測報生產(chǎn)中的水毀事例，表明了接地系統(tǒng)防腐的迫切和重要：對接地裝置的腐蝕問題必須認真對待，并采取切實可行的防腐措施進行防護。
 
2接地及其作用
電氣設(shè)備的某個部分與大地之間作良好的電氣聯(lián)接稱為接地。與大地土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組稱為接地體；聯(lián)接電氣設(shè)備應(yīng)接地部分與接地體的金屬導(dǎo)體稱為接地線；接地引入線是指接地匯集線與接地體之間的連接線。接地體和接地線的總和稱為接地裝置。
電氣設(shè)備接地的目的主要是保護人身和設(shè)備的安全。接地按其作用可分為三類：
（1）保護接地，指正常情況下將電氣設(shè)備外殼及不帶電金屬部分的接地。如發(fā)電機、變壓器等電氣設(shè)備外殼的接地。
（2）工作接地，指電力、通信等系統(tǒng)中利用大地做導(dǎo)線或為保證其正常運行所進行的接地。如供電系統(tǒng)中的三相四線制中的地線，變壓器中性點接地等。
（3）防雷接地，指過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)的接地。如避雷器的接地、避雷針構(gòu)架的接地等，也稱過電壓保護接地。
接地裝置是測報系統(tǒng)中確保工作接地、防雷接地、保護接地的必備設(shè)施，其接地電阻是接地裝置的主要技術(shù)參數(shù)之一。設(shè)備對接地電阻的要求基本標準為：交流工作地、安全保護地、防雷保護地、直流工作地的接地電阻都要≤4Ω；設(shè)備所在通信站聯(lián)合接地≤1Ω。
由于接地裝置長期處于地下惡劣的運行環(huán)境中，土壤的化學(xué)與電化學(xué)腐蝕不可避免，同時還要承受地網(wǎng)散流與雜散電流的腐蝕，接地裝置的腐蝕會造成電氣設(shè)備的“失地”，接地電阻升高，影響電氣設(shè)備乃至整個測報系統(tǒng)的安全運行。例如，小花遙測系統(tǒng)在設(shè)計查勘時，發(fā)現(xiàn)武陟、小浪底、黑石關(guān)等水文站，或是沒有做接地或是原先已有的接地裝置，大部分接地體腐蝕嚴重，接地引入線幾乎銹蝕斷路，曾發(fā)生過雷電擊毀電器設(shè)備的事故。
當(dāng)接地裝置的接地電阻滿足設(shè)計要求后，如何保證在其運行壽命周期內(nèi)，始終能起到其應(yīng)起的作用，是工程設(shè)計人員應(yīng)該認真研究的問題。
3接地裝置腐蝕的部位、原因及種類
土壤是一個由氣、液、固三種狀態(tài)的物質(zhì)組成的復(fù)雜體系，其三種狀態(tài)物質(zhì)的組成隨溫度、氣候、季節(jié)等因素的變化，由此導(dǎo)致土壤的電阻率，氧化還原電位，PH值，含水率，透氣性等特性改變；同時土壤中伴有一系列微生物的新陳代謝活動，這些都是引起接地裝置腐蝕的因素。因此，土壤的腐蝕性是非常復(fù)雜的。另外，土壤中的鹽份（Cl-），含氧量（O2），微生物類型，有機質(zhì)，雜散電流等也會對土壤的腐蝕產(chǎn)生影響。
3.1容易發(fā)生腐蝕的部位
一般情況下，容易發(fā)生腐蝕的部位是：①設(shè)備接地引下線及其連接螺絲；②焊接頭；③電纜溝內(nèi)的均壓帶；④水平接地體。
3.2腐蝕的原因
土壤腐蝕性強，特別是在偏酸性的土壤、風(fēng)化石土壤和砂質(zhì)土壤中，最易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕。
接地體采用再生鋼材，這樣的鋼材由于雜質(zhì)超標，在地下易發(fā)生電偶電池腐蝕。
使用了腐蝕性較強的降阻劑，特別是一些化學(xué)降阻劑，由于含有大量的無機鹽類，加速了接地體的電化學(xué)腐蝕。
屬于施工方面的原因：①接地體埋深不夠，上層土壤含氧率較高，吸氧腐蝕快；②用砂子、碎石和建筑垃圾作回填土；③焊接頭存在虛焊、假焊現(xiàn)象，對焊接頭沒有做防腐處理；④對接地引下線沒有采取過渡防腐措施，沒有刷防腐漆。
3.3腐蝕的種類
接地裝置的腐蝕形式一般分化學(xué)腐蝕和電腐蝕兩類，腐蝕過程主要是電化學(xué)溶解過程。腐蝕都是發(fā)生在接地裝置金屬的表面上，形成各種腐蝕電池致使接地裝置腐蝕損壞。
3.3.1化學(xué)腐蝕
屬于自然腐蝕的范疇，是接地體和周圍環(huán)境里接觸到的介質(zhì)，直接進行化學(xué)反應(yīng)而引起的一種自發(fā)腐蝕。接地體與空氣中的水分，氧氣和二氧化碳產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬接地體被腐蝕而生銹。
鋼鐵生銹的過程，就是鐵緩慢轉(zhuǎn)化為堿性碳酸鹽的過程。當(dāng)空氣中擴散著氮的化合物氣體時，這些介質(zhì)和接地體相接觸，使接地體更快、更厲害地腐蝕。
3.3.2電化腐蝕
當(dāng)接地體和電解質(zhì)溶液相接觸時，由于電池的作用而引起的腐蝕就是電化腐蝕。它的作用過程是:由于接地體組織的不均勻性及其含有雜質(zhì)，因而在接地體表面的各個部分，具有不同的電位，形成了無數(shù)個微型原電池。當(dāng)接地體表面附上一層水膜后，空氣里的CO2或其他酸性氧化物氣體溶解在這層水膜里，形成弱酸性溶液。當(dāng)這種溶液溶解進某種鹽類時變成了電解質(zhì)溶液。在電解質(zhì)溶液中，如果接地體中的雜質(zhì)比鐵更不活躍，鐵就變成了原電池的陰極，陰極上電子放出與水和氧作用而生成OH-進入水膜。在有侵入介質(zhì)作用下，由于溶液中有陰離子存在，則接地體表面容易變?yōu)榛顟B(tài)，使其腐蝕加快。
 
4接地裝置的防腐措施
接地裝置的防腐措施大體有：①從材質(zhì)本身著手解決腐蝕或延緩腐蝕速度。如采用加大截面積、更換材質(zhì)或采用復(fù)合材料作接地體等均屬于這一種類型；②根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，采用電化學(xué)保護的方法。如比較典型的方法就是“極陰極保護法”；③采用物理保護的方法。如目前國外普遍采用的導(dǎo)電防腐涂料就是一種較為實用的防腐新技術(shù)。
4.1加大接地體的截面積
加大截面是一種最直觀的做法。加大截面的做法固然對防腐起到了一些緩蝕的作用，但對那些嚴重的腐蝕地區(qū)也無法從根本上得以解決，還存在不經(jīng)濟的弊端。
4.2采用耐腐蝕的有色金屬
從理論上講，多數(shù)有色金屬如銅、鋁、鉛、鋅都具有較好的抗腐蝕能力，其中銅和鉛在接地材料中用得較多。直接用有色金屬作接地體，不足之處是，其一價格昂貴，成本提高；其二鋼性不夠，施工困難。解決剛性不夠的唯一方法又得增大截面積。據(jù)計算，接地體的直徑增加30%，截面積可增大70%；直徑增加50%，截面積可增加125%，也就是要多耗70%～125%的有色金屬。這無疑又使一次性投入成本成倍地增加。
4.3應(yīng)用復(fù)合材料
所謂復(fù)合材料，實際上就是在碳鋼的表面涂一層較厚的有色金屬，以此來抗腐蝕。最常見的就是已經(jīng)廣泛使用的鍍鋅技術(shù)。
所有接地裝置的材料大多采用圓鋼、扁鋼、角鋼等碳素鋼材。這是因為這些材料取材方便、價格便宜、鋼性較大、施工方便，但是鐵是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的元素，在常溫常濕的條件下就能與許多非金屬元素及鹽類發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致銹蝕。
與碳鋼相比，多數(shù)的有色金屬具有較好的抗腐蝕能力，如銅在低濃度的NaOH、CO2、海水等環(huán)境中有較好抗腐蝕能力；鉛在H2SO4、SO2的環(huán)境中顯得特別穩(wěn)定；而鋅比較適應(yīng)的是堿性環(huán)境。復(fù)合材料就是以碳鋼為基體，采用高壓高溫等特殊工藝技術(shù)，在其表面復(fù)合上一層有一定厚度的有色金屬。
4.4陰極保護法
大家知道，金屬只有在陽極狀態(tài)下才可能腐蝕。陰極保護原理就是，通過對受保護的金屬設(shè)施進行陰極極化，使之變成一個大陰極，從而防止金屬腐蝕。陰極保護可通過犧牲陽極法和外加電流法實現(xiàn)。
陰極保護法是一種電化學(xué)保護方法，就是將被保護金屬和一種可以提供陰極保護電流的金屬或合金(即陽極)相連，使被保護體極化以降低腐蝕速率的方法。在被保護金屬與犧牲陽級所形成的大地電池中，被保護金屬體為陰極，犧牲陽極的電位往往負于被保護金屬體的電位值，在保護電池中是陽極，被腐蝕消耗，故稱之為“犧牲”陽極，從而達到對陰極(被保護金屬體)保護的目的。“犧牲陽極”的材料通常是高純鎂及鎂合金、高純鋅及鋅合金、鋁合金等。
犧牲陽極陰極保護法，需要每隔數(shù)年開挖檢查，對“犧牲”的陽極要進行更換。
4.5應(yīng)用新技術(shù)、新材料
 高效膨潤土降阻防腐劑和導(dǎo)電防腐涂料進行防腐是目前較新的一種技術(shù)。從本質(zhì)上講，它屬于一種物理保護類型，具備三個最基本的技術(shù)要求，即：①導(dǎo)電性能良好，電阻率盡量低于土壤電阻率并與被保護的金屬的電阻率相接近；②防腐性能良好，對酸、堿、鹽等化學(xué)溶劑有較強的耐受能力；③現(xiàn)場施工工藝簡單易行，機械強度適當(dāng)，價格適宜。
非金屬接地材料是目前行業(yè)里新生的一種金屬接地體的替換產(chǎn)品，由于其特有的抗腐蝕性能和良好的導(dǎo)電性以及較高的性價比被廣大用戶所接受。目前非金屬接地產(chǎn)品主要是以石墨為主要材料，根據(jù)制作工藝不同主要有壓制和燒制兩種。石墨基本結(jié)構(gòu)就是碳，它對環(huán)境沒有任何污染，所以這種原料的產(chǎn)品屬于環(huán)保型產(chǎn)品。