电缆防蚀性能评估方法

1.环境调查及搜集资料

（1）关于电气铁道及地下埋设物的电蚀调查

1）直流变电所的位置及供电状态；

2）电车的运行状态（时刻表）；

3）轨道结构（铁轨的重量、单线还是复线）；

4）铁轨对地的电压及其分布；

5）铁轨流出的漏泄电流及地电位梯度；

6）铁轨对地漏泄电阻；

7）铁轨连接的电阻；

8）埋设物的对地电位；

9）埋设物对铁轨电压；

10）在埋设物上流动的电流；

11）从埋设物流出和流入的电流；

12）埋设物对地漏泄电阻；

13）在有关地区了解过去发生腐蚀的实例。

（2）关于地下埋设物的腐蚀环境调查

1）其他设施的电气防蚀设备概要；

2）附近超高压输电线的感应电压及铁塔的接地电流；

3）大地电位分布；

4）土壤及水的电阻率；

5）土壤及水的pH值；

6）土壤和水的极化特性；

7）土壤的氧化还原电位；

8）土壤和水的分析；

9）腐蚀产物的分析。

（3）搜集有关资料

1）电缆线路图，图中应包括线路走向、电缆条数、电缆规格、管道规格、人孔规格和间距，以及电缆占用管孔的位置等。

2）历年电缆防蚀测试资料及防蚀设备的使用工作情况，以及特殊的腐蚀障碍资料。

3）与其他单位有关的地下金属管线位置及分布图。

4）在有地下铁道、无轨电车、有轨电车的地区，它们的正、负馈电线如有接地情况，还应搜集轨道网供电站、回归线及供电站昼夜工作情况等资料。

5）如有高压输电线路与通信电缆平行接近，应搜集输电线的供电方式、供电电压，与通信电缆平行接近的段长和相隔距离等资料。

6）如有以大地作回路的直流供电设备，应搜集供电站的位置、供电电压及线路图等资料。

2.测试电极及测试方法

（1）测试电极 电缆防蚀测试使用的电极有铅电极、钢电极、非极化电极及固体参比电极等。在腐蚀性弱的地区，一般不使用铅电极或钢电极，因为使用这种金属电极由于极化电动势的作用会使测试结果产生极大误差（其值可以达到0.2～0.3V）。故在防蚀测试中多用非极化电极。

非极化电极有许多种，如氢电极、甘汞电极、氯化银电极、氧化铝电极及硫酸铜电极等。这些非极化电极的电极电位是不同的，常用的几种非极化电极的电位见表15-3-12。

表15-3-12 常用的非极化电极电位

用非极化电极测试出的数值中包含非极化电极的自然电位。测量时若电缆接仪器的正端子，非极化电极接仪器的负端子，则电缆对地电位的真正数值为

U=±U₁+U₂ （15-3-4）(www.xing528.com)

如果非极化电极接仪器的正端子，电缆接仪器的负端子，则电缆对地位的真正数值为

U=U₂-（±U₁） （15-3-5）

式中U₁——测试电位值（V）；

U₂——非极化电极电位值（V）。

地下电缆采用恒电位仪作外加电源的阴极保护时，衡量阴极保护区内的保护程度及作为恒电位仪控制信号，需要使用固体参比电极。固体参比电极有锌铝硅固体参比电极及纯锌固体参比电极。

（2）测试方法 电缆防蚀测试的内容有，电缆对地电位、土壤电阻率、pH值、电缆金属套上的电流方向及电流量、电流密度、电位梯度、漏泄电流量等项目。下列仅对前四项的测试方法进行简要介绍。

1）电缆对地电位的测试：

①管道敷设电缆：其测试一般在人孔上方进行。接线方法如图15-3-4所示。

图15-3-4 管道敷设电缆对地电位的测试

图中直流电压表的正端子通过铅电极与电缆铅包接触。表的负端子通过硫酸铜非极化电极与地接触（非极化电极垂直立在人孔内积水面上或放在积水罐中）。记下表的读数。如指针不稳定应多记几个读数，然后取其平均值。

②直埋电缆：直埋电缆在相隔一定距离的电缆接头上，应设有监测线。专为电缆防蚀测试用。接线方法为将直流电压表的正端子用引线与监测线相连，表的负端子通过硫酸铜非极化电极与大地接触（为了接触良好，可用挤塑料奶瓶电极，使硫酸铜溶液溢出以湿润土壤），然后记取表的读数。

测试电缆对铁轨或对其他地下金属管线的电位。须使用钢电极与铁轨或其他金属管接触。测试方法与上述相同。

2）土壤电阻率的测试：测试土壤电阻率有三极法和四极法，一般多采用四极法。测试仪表可使用ZC-8接地电阻测试仪、K-7地阻仪、JD-1型晶体管接地电阻测试仪、MC-07或MC-08接地电阻测试仪等；还可以使用电流、电压表进行测量。下面介绍使用MC-07接地电阻测试仪测试土壤电阻率的方法，使用其他仪表测试的方法类同。

MC-07接地电阻测试仪外形及接线情况如图15-3-5所示。

图15-3-5 MC-07测试仪测试土壤电阻率

在所测的段落上，沿直线把四根金属棒的接地电极以2m的距离打入大地中，接地棒的长度一般约为30～40cm，金属棒打入地中的深度不得大于两个金属棒间距的1/20。再将仪器的电流端子I₁和I₂接于两边的两根接地电极上。将电位端子E₁和E₂接于中间的两根接地电极上。先把调节和测试开关放在“调节”位置上，然后不停地转动发电机的摇把并调节变阻器的电阻，使仪器的指针处于刻度盘的红线上。如果指针不能指在这条红线上，说明中间两个电极接地电阻太大，需要将这两根电极附近的土壤加湿。使仪器指针处于红线以后。停止转动发电机摇把。将调节和测试开关拨向“测试”位置上。根据电阻的范围。将量程开关顺序调节到“用10除”“100除”或“1除”的位置上，转动发电机的摇把进行测试。

从仪器的读数上，便得出中间两根金属棒间的电阻数。土壤电阻率为

土壤电阻率=2πaR

式中 R——仪器的读数（Ω）；

a——接地电极间的距离（m）。

3）pH值的测定：

①pH试纸法：用pH试纸（可在化工试剂商店购买）测试土壤或水的pH值非常简单、方便而且速度快。它是利用比色的方法来求得的。将试纸与电解质接触（如果是干土则需用蒸馏水浸泡）后，试纸上就出现不同的颜色。然后，与标准色阶相比较。试纸的颜色与色阶的某颜色相同的。色阶某颜色所标定的pH值即是土壤或水的pH值。

②比色法：该法是在现场速测土壤pH值的方法。首先取一小块土壤，放在特制的瓷板上，滴入3～5滴混合指示剂。见有溶液从土壤中渗出少许即可（不必搅动以免土色干扰），约3min后即可用比色瓶进行比色确定pH值。测试前可先用稀盐酸分辨土壤的性质，滴上稀盐酸土壤中有气泡发生，说明是碱性土壤，可用碱性混合指示剂滴定，再进行比色；如没有气泡发生，则说明是酸性土壤，可用酸性混合指示剂滴定，通过比色确定出pH值。

如果要求比较准确的pH值，可以使用PHS-29A型酸度计，使用方法见仪器说明书。

4）电缆金属护套上的电流方向及电流量的测试：

①电流方向：直流将毫伏表的两接线子分别用引线与电缆金属护套相连（使其接触电阻尽量小）。电缆上接触的两点之间的间隔应尽可能长（至少1m），并以不跨过接续套管为宜。

根据指针的偏转方向，判定电流的方向。

②电流量：测试电缆金属护套上流过电流量的方法有直接测试法、两表法、三表法、电压降法及补偿法等。下面仅介绍使用电压降法测试流过电缆金属护套上的电流量。

接线方法如图15-3-6所示。

图15-3-6 电压降法测试金属护套电流量

将两根引线的一端接至电缆金属护套（相隔l米）。另一端接毫伏表的正、负端子。电缆金属护套的电流为

式中 U——测出的电压数值（即被测电缆段长两点间的电压降）（V）；

R——l长电缆金属护套电阻（Ω）。