防雷接地體的腐蝕機理分析

防雷接地體作為防雷接地系統中的重要一環，必須保證其穩定性、長效性和壽命，然面無論是陸上還是海上風電設施，都會受到來自土壤、大氣、海水等介質各種因素的強腐蝕，嚴重影響其長期穩定運行。因此，對于接地裝置有必要采取一定的防腐蝕保護措施。

  防雷接地材料的腐蝕機理分析。對于接地材料的腐蝕可以總結為兩大腐蝕機理，即化學腐蝕與電化學腐蝕，其中以氧為去極化劑發生的電化學反應為主。

1. 化學腐蝕

化學腐蝕屬于在自然環境中發生的腐蝕，是接地裝置金屬表面和周圍環境中的非電解質接觸而直接進行單純的化學反應，同時是一種自發性的腐蝕。化學腐蝕的特點是金屬表面原子與非電解質氧化劑直接發生氧化還原反應，產生腐蝕產物。此過程中，電子的傳遞在金屬原子與氧化劑間直接進行，不產生電流。一般來說，單純的化學腐蝕考慮較少。

2. 電化學腐蝕

   電化學腐蝕的機理實際上就是原電池反應的原理。當存在少量水分時，土壤水即成為一種電解質溶液。接地裝置金屬部分在地下要延伸一定距離，由于土壤的不均勻性，導體會遭遇不同的土壤環境，即有可能因氧氣濃度差或溫度差形成完整的原電池腐蝕系統。

（1） 陽極反應。防雷金屬接地材料作為陽極失去電子發生電化學過程。在防雷接地材料的原電池腐蝕系統，接地材料作為陽極失去電子被氧化，化合價升高，成為水合陽離子，轉人電解質溶液，失去原來的原子特性。

   不難理解，在酸性土壤中，鐵直接以二價離子形式存在于電解質溶液中；在中性致性土壤環境中，陽極反應生成的二價鐵離子與氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵在土壤中的氧和水的作用下進一步反應生成氫氧化鐵，最后轉化成穩定的氧化鐵等腐蝕產物。

（2）陰極反應。在電化學腐蝕過程中，陰極的去極化劑得到電子被還原的過程，稱為陰極反應過程，其中H+和氧氣是防雷接地材料電化學腐蝕常見的陰極去極化劑。黃銅發生選擇性腐蝕時，溶解的 Cu+將在黃銅表面重新沉積，形成一層疏松的紅色海綿銅，這層海綿銅作為電池的附加陰極，促進了原電池反應的發生。

一般情況下，要發生電化學腐蝕，既要有電位較低的金屬作為陽極被還原成金屬離子， 發生溶解，還要有能保證陰極過程持續進行的還原劑，陽極和陰極之間有電子流動，反應才能持續發生。其中陰極反應主要是以析氫腐蝕和吸氧腐蝕為主。導體的Em必須低于H+的EH才能引起氫離子被還原析出氫氣的反應過程，發生吸氧腐蝕的必要條件是金屬在溶液中的平衡電位比0. 805V低；常用的金屬電極材料在水中的標準電極電位的排列順序為Mg <AI <Fe <H <Cu.