автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Разработка комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии с использованием активированных материалов

о

£> Т г Г\ » -

:

* - 11 г ^

На права^уюишси

САФРОШКИНА ЛЮДМИЛА ДМИТРИЕВНА

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность: 05.14.02-Электростанции и электроэнергетические системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск-2004

Работа выполнена в Новосибирской государственной академии водного транспорта

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Дёмин Юрий Васильевич

доктор технических наук, профессор Манусов Вадим Зиновьевич

доктор технических наук, профессор Мусин Агзам Хамитович

Ведущая организация:

ОАО «Сибирский научно-исследовательский институт энергетики»

Защита состоится

«ДА. <to

2004 г. в

Ж

часов на заседании

диссертационного совета Д 223.008.01 при Новосибирской государственной академии водного транспорта по адресу: 630099, г.Новосибирск, ул. Щетинкина, 33, НГАВТ. Тел/факс (383-2) 22-49-76, E-mail: ngavt@ngs.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирской государственной академии водного транспорта.

Автореферат разослан сентября 2004

Учёный секретарь

диссертационного совета

В.Ф.Тонышев

Общая характеристика работы

Актуальность темы:

В энергетике России в настоящее время на практике используются различные электросетевые конструкции (ЭК): силовые кабели, железобетонные стойки под оборудование, трубопроводы, стальные искусственные заземлители и т.п.

По правилам устройства электроустановок (ПУЭ), все указанные конструкции должны быть заземлены, что в итоге создает заземляющие системы (ЗС).

В процессе эксплуатации электросетевые конструкции контактируют с различными средами: грунтом, водой, воздухом и, кроме того, подвергаются воздействию блуждающих постоянных и переменных токов, токов плавки гололёда, токов коротких замыканий и токов молнии. Это приводит к отказам в работе как отдельных электросетевых конструкций, так и ЗС в целом.

Отказ в работе конструкций от воздействия токов и механической нагрузки возможен, если они превышают расчётные (нормативные) значения. Старение материалов, коррозия, циклы «замораживания-оттаивания» для железобетона, снижают предельно-допустимые значения токовых и механических нагрузок, поэтому коррозия и другие деструктивные воздействия являются основными факторами, определяющими срок службы электросетевых конструкций

В наиболее агрессивных грунтово-климатических условиях срок службы электросетевых конструкций мал. Так, железобетонные опоры и фундаменты воздушных линий электропередачи выходят из строя (особенно при низком качестве их изготовления) в среднем за 10 лет, что в 3-5 раз ниже их амортизационного срока службы [10]. Это приводит к массовым падениям железобетонных опор, особенно ВЛ 6-10 кВ. Аварийность ВЛ 6-10 кВ в расчете на 100 км линий составляет 6-7 аварий в год для средних широт и 2030 аварий в год для районов со сложными климатическими и грунтовыми условиями (районы Сибири и Севера) (аварийность ВЛ 6-10 кВ в РФ от 2-х до 7-ми раз выше, чем в промышленно развитых странах) [4;12].

В заземляющих системах подстанций наибольшим разрушениям подвергаются стальные искусственные заземлители (рис. 1) [5;10;12;15] (в отличие от медных искусственных заземлителей в странах Запада).

Учитывая тот факт, что в современной России мал объём строительства энергетических объектов, а срок службы существующих линий электропередачи и подстанций увеличивается, актуальность работ по повышению надёжности их работы существенно возрастает [15]. Подтверждением этому является массовое падение опор в июле 2004 г. в Иркутскэнерго (342 опоры ПО; 220; 500кВ); падение металлических и железобетонных опор в Кузбассэнерго. В Новосибирскэнерго (ВЛ-110 кВ,

N3-43 «Сибирская-Кыштовка», шифр

ВЯ-Ш кВ> N3-26

»ПАЯ I

з

«Татарск-Купино», шифр стоек СК-2-1) на 18 железобетонных стойках опор выявлены отверстия (до 10x5 см и 16x8 см), трещины (длиной от 0,22 м до 810 м и шириной от 0,3 мм до 4-5 мм) и сколы (по данным на август 2004 г).

Для управления сроком службы электросетевых конструкций необходимо знать механизм их разрушения, в первую очередь от коррозии [1;5;11;12;14].

В тоже время, существующие методы защиты, например, заземляющих систем с помощью электродренажей и катодных станций, обеспечивают защиту только металлических частей электросетевых конструкций (сталь искусственных заземлителей, арматуру в бетоне), но бетон разрушается по другому механизму например, (от «физической» коррозии) и, следовательно, не будет защищен [131.

В связи с этим, необходима разработка комплексной защиты электросетевых конструкций и заземляющих систем из них от коррозии.

Особо следует подчеркнуть такой факт, что в 1998 г. в ГГУЭ введены изменения, которые ужесточили условия расчета промежуточных опор в аварийном режиме. Расчёт должен выполняться при более жёстких климатических условиях: провода покрыты гололедом, скоростной напор ветра 25% от максимального. Вследствие этого повышаются требования к механической прочности конструкций. В этом плане необходимы исследования, в частности, по повышению механических характеристик железобетонных конструкций.

Таким образом, проблема повышения надёжности работы электросетевых конструкций является актуальной для всех классов

напряжений как для эксплуатируемых, так и для проектируемых энергетических объектов всех регионов России.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии с использованием новых технологий и активированных материалов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

• исследовать воздействие постоянных токов на заземляющие системы подстанции:

- от плавки гололёда на постоянном токе по схеме «провод-земля»;

- от блуждающих постоянных токов электрофицированного рельсового транспорта

и оптимизировать применение разработанных электрических методов их защиты от электрокоррозии;

• разработать железобетонные электросетевые конструкции с улучшенными механическими и коррозионными характеристиками и исследовать их влияние на коррозионные процессы в заземляющей системе;

• теоретически и экспериментально исследовать процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных электросетевых конструкции (железобетонных стоек УСО; кабелей в алюминиевой оболочке, стальных искусственных заземлителей). Оценить срок их службы и разработать на этой основе рекомендации по комплексной защите конструкций от коррозии;

• выполнить технико-экономическое обоснование применения различных видов защит электросетевых конструкций от коррозии и разработать на этой основе методику выбора оптимального способа их зашиты.

Методы исследований. Поставленные в работе цели достигаются на основе теоретических исследований, экспериментальных исследований на реальных подстанциях, воздушных и кабельных линиях электропередачи с различными грунтово-климатическими условиями.

Методической основой теоретических исследований служит теория многоэлектродных электрохимических систем, физическое и математическое моделирование коррозионных процессов, аппарат регрессионного анализа, вычислительной математики и математической статистики.

Научная новизна, основные положения, выносимые на защиту. заключаются в следующем:

• исследован механизм электрокоррозии заземляющих систем подстанций при воздействии постоянных токов: от плавки гололёда на постоянном токе и от блуждающих постоянных токов электрофицированных железных дорог, позволяющий выявить

наиболее опасные в коррозионном отношении часта электросетевых конструкций, обоснованно разрабатывать и оптимизировать методы их защиты от коррозии;

• исследованы составы бетона с использованием активированных цемента и песка (с увеличенной в 1,7 раза удельной поверхностью по сравнению с типовыми материалами), позволяющие существенно (в 3 раза на изгиб и в 2,3 раза на сжатие) повысить механические характеристики бетона (при меньших в 3-4 раза энергозатратах на получение исходных сырьевых материалов) и на этой основе разрабатывать надёжные электросетевые конструкции;

• теоретически и экспериментально исследованы процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных электросетевых конструкций (железобетонных стоек из активированных материалов, кабелей в алюминиевой оболочке, стальных искусственных заземлителей), рассчитаны сроки их службы и разработаны на этой основе рекомендации по комплексной защите от коррозии электросетевых конструкций;

• • определены технико-экономические показатели применения различных видов защит конструкций от коррозии и предложена методика выбора оптимального способа защиты электросетевых конструкций от коррозии и оптимального времени включения (использования) защит.

Достоверность результатов подтверждена практической реализацией разработанных методов комплексной защиты элекгросетевых конструкций от коррозии и экспериментальной проверкой железобетонных электросетевых конструкций с повышенными механическими характеристиками с использованием активированных материалов.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Разработанные методы активной и пассивной защит от коррозии электросетевых конструкций от коррозии могут быть использованы в проектной и эксплуатационной практике.

Рекомендации по защите от грунтовой коррозии силовых кабелей в алюминиевой оболочке и шланговом изолирующем покрытии внедрен» в ОАО «Томский речной порт», с экономическим эффектом более 100000 рублей в год.

Рекомендации по изготовлению железобетонных конструкций с использованием активированных цемента и песка использованы при разработке железобетонных свай для деревянных опор ВЛ 110-35 кВ для ОАО АК «Якутскэнерго» (Центральные электрические сети).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на конференциях:

• 7-я Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: экология, надежность, безопасность», г. Томск, 2001г.;

• 9-я Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: экология, надёжность, безопасность», г. Томск, 2003г.;

• 2-я Международная научно-практическая Интернет-конференция энерго и ресурсосбережении, 21 века, г. Орел, 2004г.;

• Международная научно-техническая конференция «Электроэнергия и будущее цивилизации» г. Томск, 2004г.;

• 2-я Международная научно-техническая конференция «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт», г. Тобольск, 2004г.

• 1-я Международная научно-практическая конференция «Линии электропередачи-2004: опыт эксплуатации и научно-технический прогресс», г. Новосибирск, 2004г.;

• на научных совещаниях Сибирского НИИ энергетики, в Сибирском проектно-изыскательском институте энергетических систем и электрических сетей, в Новосибирской государственной академии водного транспорта с 2000 по 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и 6 приложений. Общий объем 187 с, в том числе 26 рис. 37 табл., 72 источника.

Содержание работы

Первая глава. Проведён анализ технического состояния электросетевых конструкций в различных грунтово-климатических условиях, выполненный по литературным данным и результатам собственных исследований, проанализированы причины, механизм разрушения электросетевых конструкций и методы расчета их коррозии.

В вопросах исследования механизма коррозии конструкций и их защите большой вклад внесли: Г.В. Акимов, Н.Д. Томашов, С.Н. Алексеев, В.М. Москвин, Ю.М. Баженов, А.И. Минас и другие.

Опыт их применения для электросетевых конструкций осуществили: П.И. Анастасиев, А.В. Коляда, Е.Е. Проэктор, А.В. Котельников, В.И. Подольский, Ю.В. Дёмин, В.Е. Дубенчак, К. Волковинский (Польша), М. Файт (Германия) и другие.

В процессе исследования разработан целый ряд пассивных и активных методов защиты от коррозии электросетевых конструкций.

В тоже время, имеется ряд проблем в обеспечении долговечности электросетевых конструкций.

Например, при осуществлении защиты ЗС от коррозии с помощью катодных станций, необходимо решить вопросы оптимизации их применения, так как защитный потенциал очень быстро спадает на стальных искусственных заземлителях.

Поскольку при активных методах защищаются только металлические части электросетевых' конструкций, то СибНИИЭ предложил защиту от коррозии железобетонных электросетевых конструкций с помощью объемных диафрагм, выполняемых из полимербетона, [12]. Однако, полимерные материалы относительно быстро стареют.

В настоящее время появились новые, не имеющие аналогов за рубежом, технологии получения материалов (институт химии твердого тела СО РАН), в частности, активированные цемент и песок, которые позволяют получить плотные бетоны с замкнутыми порами. Кроме того, производство таких цементов в 2-3 раза дешевле существующих технологий. Представляется целесообразным использовать новые технологии и материалы для производства железобетонных опор, фундаментов и стоек. При этом необходимо исследовать коррозионные и механические свойства ЭК из таких материалов, проанализировать их работу в заземляющей системе.

При расположении линий электропередачи в гололёдоопасных районах, используют плавку гололёда. Наибольшую опасность, с точки зрения долговечности ЭК, оказывает плавка гололёда на постоянном токе. В этом случае через ЗС пропускают большие (сотни ампер) постоянные токи в течение достаточно продолжительного времени. Вопросы электрокоррозии ЭК в таких случаях не рассматривались.

При исследовании коррозии силовых кабелей, их рассматривают как отдельные конструкции [11; 14]. Однако, все кабели при выходе с подстанции заземлены на ЗС и, следовательно, являются элементами многоэлектродной электрохимической системы. Представляется целесообразным исследовать токи макропар в таких системах и разрабатывать методы их зашиты от коррозии.

Анализируя отмеченные проблемы обеспечения долговечности электросетевых конструкций, можно сделать общий вывод о том, что необходима разработка комплексной их защиты от коррозии. С этой целью необходимо решить следующие научно-технические задачи:

• оценить воздействие блуждающих постоянных токов и оптимизировать применение электрических методов защиты электросетевых конструкций от электрокоррозии;

• оптимизировать применение катодных защит заземляющих систем электроустановок с точки зрения обеспечения защитного потенциала и снижения затрат электроэнергии;

• разработать железобетонные электросетевые конструкции с использованием современных технологий и материалов с целью повышения их механических характеристик и коррозионной стойкости;

• исследовать механизм коррозии силовых кабелей, рассмотреть их работу в заземляющей системе (в многоэлектродной электрохимической системе) и разработать способ их защиты;

• исследовать опасность электрокоррозии ЗС при использовании схем плавки гололеда на постоянном токе.

Глава 2 посвящена исследованию воздействия постоянных токов на заземляющие системы высших классов напряжений (220 и 1150 кВ), так как при этом наблюдается наиболее опасный вид коррозии - электрокоррозия (при плотности стекающего в грунт тока >0,15 мА/дм2).

Интенсивная электрокоррозия заземляющих систем возможна при плавке гололёда на постоянном токе [6]. На постоянный ток плавки гололёда влияет только активное сопротивление (нет влияния индуктивности), поэтому используются источники энергии меньшей мощности и можно оплавить участки линии большей длины.

Оценка электрокоррозии заземлителей подстанций при плавке гололёда на постоянном токе производилась на примере объектов Сахалинэнерго (Южно-Сахалинская ГРЭС, подстанции Чеховская, Холмская, Углезаводская, Макаровская, Ильинская).

В результате исследований установлено, что электрокоррозия заземлителей подстанций при плавке гололёда на постоянном токе по схеме «провод - земля» зависит от места подключения (+) полярности установки плавки гололёда (УПГ), направления ВЛ, на которой плавится гололёд, величины постоянного тока и времени его протекания. Было проведено детальное обследование коррозионного состояния искусственных заземлителей.

Установлена очень сильная коррозия заземлителей на подстанции 220 кВ «Макаровская».

Анализ коррозионного состояния заземлителей подстанций показал:

• электрокоррозия заземлителей от токов плавки зависит в первую очередь от места заземления (+) выхода УПГ. С этой точки зрения в худшем положении находится ЗС Южно-Сахалинской ГРЭС. (Доля электрокоррозии составляет 26,4%. Локальная коррозия достигает 50% по сечению за 15 лет эксплуатации. Средняя коррозия мала -17%).

Для снижения локальной коррозии рекомендовано произвести переполюсовку и заземлить (-) выход УПГ. Это приведёт к катодной поляризации ЗС во время плавки и снизит коррозию. Кроме того, (+) выход УПГ будет подаваться за ЗС разных подстанций, что вызовет их меньшую коррозию, чем для заземлителей ГРЭС в случае постоянного заземления на них (+) полюса УПГ.

• электокоррозия на ЗС подстанций Чеховская, Холмская, Углезаводская не представляет опасности.

• Для ЗС подстанции 220 кВ «Макаровская» рекомендовано произвести установку катодной защиты.

Разработана методика инженерных расчетов катодной защиты подземного оборудования подстанций [2;7].

Рассчитывается необходимая защитная плотность по регрессионному уравнению;

М=-5,9 + 2Д21ПП - 0,81п(р!,п) + 0,83ЦрьО, О)

где I - величина защитного тока (А); р, - эквивалентное удельное сопротивление грунта (Омм); К - среднее относительное расстояние между анодами (м); п - количество стоек типа УСО; 1 - требуемая защитная плотность тока (мА/м2).

Определяется необходимое количество анодов

(м2), К„

N5

I

где

одного анода

в-К.

коэффициент

8 - площадь поверхности использования анодов.

Рассчитывается требуемая мощность катодной защиты (Вт) по выражению:

1лР = -10,2 + 1,4-1и(рэ-п) +2,91п(Кл) - 1,35Ь(М) - 2,721пК, (2)

Для катодной защиты ЗС подстанции 220 кВ «Макаровская» рекомендованы две катодные станции КСС - 1200, общей мощностью 2,4 кВт. Разработаны рекомендации по монтажу катодной защиты и инструкция по её эксплуатации.

Предложена методика оптимального применения катодных защит ЗС [2; 14].

Методика основана на оптимальном времени включения защиты. В зависимости от того, когда включена защита, ущерб от коррозии меняется.

Оптимальный момент времени включения защиты определяется минимизацией функции П - Щ). Для этого составляющие уравнения (3) выражались функцией времени.

П = Сп+Сж + Сз, (3)

где П - общие потери от коррозии; Си - прямые потери от коррозии (затраты на диагностику, ремонт); С» - косвенные потери из-за недоотпуска электроэнергии; С3 - затраты на защиту.

Оптимальное время включения защиты определяется

дифференцированием выражения (3) по времени:

( "

и =0,5

и

где Т - постоянная коррозии, определяемая по формуле (5)

Т =

б„

и

(4)

(5)

где 5ср - средняя глубина коррозии, определяемая прогнозом; I - время коррозии; Ь - постоянный коэффициенту - удельные затраты на защиту;

|*-тчр ~ удельные потери от коррозии, рассчитанные за интервал времени (1о-1р).

Такое включение защиты позволяет получить дополнительный экономический эффект (Эд), который определяется разностью полных затрат на коррозию в моменты времени снижает затраты за потребляемую

электроэнергию.

Расчеты Эд для реальных объектов показали, что при оптимальном времени включения катодной зашиты экономический эффект возрастает в 34 раза, а для менее агрессивных условий - на один, два порядка.

Воздействие постоянных токов на заземляющие системы подстанций наблюдается также в случае расположения их в поле блуждающих постоянных токов электрифицированных железных дорог, трамвая, линий постоянного тока.

Исследовано воздействие блуждающих постоянных токов на заземляющие системы подстанций (на примере подстанции 1150 кВ «Челябинская») [8].

Методика исследования реального коррозионного процесса включала три составляющие от действия: микропар, макропар и электрокоррозии.

С использование программы ЬК8 (СибНИИЭ) рассчитаны коррозионные токи макропар в заземляющей системе подстанции [1]. Сняты потенциальные диаграммы заземляющей системы от воздействия блуждающих токов.

В итоге, оценена опасность разрушения подземного оборудования (железобетонных конструкций, искусственных заземлителей и т.п.).

Наибольшей коррозионной опасности подвергается оборудование, расположенное на 0РУ-500 кВ, поэтому необходима защита оборудования от электрокоррозии.

Оценена эффективность электродренажной зашиты заземляющей системы подстанции 1150 кВ «Челябинская».

Для защиты от электрокоррозии заземляющей системы подстанции 1150 кВ «Челябинская» был реализован усиленный электродренаж [8]. С этой целью была разработана методика расчета параметров электродренажа и методика его настройки.

Доказана эффективность электродренажной защиты. Предложены и реализованы мероприятия ограничивающие вынос опасных потенциалов по электродренажу на рельсовые цепи.

В результате проведенных исследований установлено, что смонтированная на подстанции «Челябинская» электродренажная зашита снижает скорость коррозии до безопасных величин -

Глав» 3 посвящена разработке железобетонных электросетевых конструкций с улучшенными механическими и коррозионными характеристиками и оценке их влияния на коррозионные процессы в заземляющей системе.

Разрабатываемая железобетонная электросетевая конструкция должна удовлетворять следующим требованиям: сохранять свойства «естественного»

заземлителя (сопротивление растеканию должно быть <, 10 Ом), выдерживать воздействие «физической» коррозии и иметь повышенные механические характеристики.

В работе рассчитаны необходимая длина электропроводной части опоры и нижняя подземная граница зоны «физической» коррозии для различных широт. Длина до нижней границы «физической» коррозии для 55°с.ш. (г. Кулунда) составила 0,02-0,03 м.

Для эквивалентного диаметра опоры 0,325 м даже в грунтах с удельным сопротивлением 100 Омм достаточно длины фундамента 2 м.

Следовательно, можно повысить долговечность железобетонной опоры и сохранить её функции в качестве естественного заземлителя в случае использования «объёмных» и «металлических» защитных диафрагм (рекомендация СибНИИЭ). Однако, при реализации «объёмных» диафрагм используется полимербетон. Срок службы таких конструкций будет в значительной степени зависеть от старения полимеров, которое в агрессивных условиях (по литературным данным) протекает интенсивно.

В работе предложено обеспечивать долговечность и необходимые механические свойства железобетонных электросетевых конструкций повышением плотности и механической прочности бетона.

Это предложение проиллюстрировано оценкой срока службы действующих железобетонных фундаментов на ВЛ-1150 кВ «Экибастуз-Барнаул» [4] (уравнение 6).

где Ь - глубина коррозионного повреждения бетона (см); КБ - коэффициент агрессивности бетона, определяемый по номограмме с учётом агрессивности среды «С» и водоцементного соотношения; 1 - время эксплуатации (час).

Например, для фундамента опоры N259 ВЛ-1150 кВ «Экибастуз-Барнаул» (сильная агрессивность по БО? слабая по фактической

плотности бетона 116 кг/см2; Ь = 2,5 см; Кб = 11-10"5 для агрессивного раствора С = 600 мг/л и водоцементного соотношения 0,6) срок службы составил 4,5 г.

Для более плотных структур бетона с водоцементным соотношением 0,3 срок службы при той же агрессивности среды составит уже 18 лет.

Следовательно, как и ожидалось, долговечность бетона можно повышать, изменяя его плотность.

С целью повышения физико-механических характеристик (плотности и прочности) железобетонных электросетевых конструкций, повышения морозостойкости и коррозийной стойкости предложено использовать новые технологии и материалы, созданные на основе многолетних исследований в СО РАН к.т.н. Е.Н.Жирновым. Главным отличием предлагаемой технологии является использование энергосберегающих методов и машин для измельчения и активации сырьевых материалов за счёт создания в объёме

измельчаемого материала сдвиговых сил заданной интенсивности. Эта технология позволяет получать, например, активированные цементы и песок. Измельчение клинкера до размера в 74 мкм по стандартной технологии составляет 38 кВт-ч/т, а по предлагаемой - 9 кВт-ч/т.

Использование новой технологии измельчения строительных материалов позволяет существенно увеличить их удельную поверхность. Так, цемент и смесь цемента с песком в соотношении (1:1) активированные помолом увеличивают удельную поверхность по сравнению с обычным портландцементом в 1,7 раза. Это дает возможность ожидать увеличения их реакционной способности и улучшения физико-механических характеристик бетона. Экспериментально, в совместных исследованиях с СибНИИЭ, подобраны составы бетона на базе обычного портландцемента Искитимского завода (М400) и составы с использованием цемента и песка, активированных помолом. В исследованиях детально проверена воспроизводимость результатов и длительность хранения активированных материалов.

Лучшие результаты испытаний образцов на активированных материалах приведены в таблице.

Положительный эффект получен для всех составов (№2; 3; 4; 5) с использованием активированных материалов. Наименьшее увеличение прочности получено для состава N2 (активирован только цемент, увеличение прочности при сжатии в 1,32 раза при изгибе - в 1,34 раза).

Максимальное увеличение прочности получено для состава N3 (увеличение прочности при сжатии в 2,3 раза; при изгибе - в 3 раза).

Таблица. Результаты испытаний образцов 4x4x16 см на активированных материалах (Формировка 17.02.04; активация 15.01.04; время хранения — 32 суток)

№ состава Соотношение компонентов (вес) Предел прочности (МПа) и ее изменение по отношению к контрольным образцам

при увеличение при сжатии увеличение

изгибе прочности (раз) прочности (раз)

1 Ц:П= 1:3 1,59 0 10,13 0

2 Ца:П=1:3 2,13 1,34 13,38 1,32

3 Ца:П:(Ц+П)А = 1:5:2 4,75 2,99 22,95 2,27

4 Цд:П:ПА= 1:2,5:0,5 3,72 2,34 22,3 2,2

5 Ц:П:ПА= 1:2,5:0,5 2,45 1,54 21,6 2,13

Прртничдяиу;

Состав №3. Цемент в растворе=Дл+цемент из смеси (1:1). Песок состоял из обычного песка 5ч+1ч песок активированный из смеси. Состав №4. Цемент весь активиоованный. а лесок состоял из 1 ч активгаованного песка

+5ч обычного песка.

Состав №5. Цемент полностью обычный неактивированный, а песок 1 ч активированная из смеси, а 5ч из обычного неактавированного песка.

Хорошие результаты при минимальных затратах получены на составе N5, где использована только 1/5 часть активированного песка (увеличение прочности при сжатии в 2,13 раза, при изгибе - в 1,54 раза).

Оценена стойкость к воздействию «физической» коррозии предлагаемых составов с помощью расчёта, предложенного доктором химических наук А.И. Минатом, коэффициента стойкости к физической коррозии (Р^.

Материал стоек к воздействию «физической» коррозии, если ^ 0,9. Результаты расчета коэффициента Р^ приведены на рис.2. Бетон всех предлагаемых составов имеет и, следовательно, материал стоек к

воздействию «физической» коррозии, а также к воздействию циклов «замораживания-оттаивания».

Состав N5 можно с успехом рекомендовать для практического использования. Составы N3 и N4 целесообразно использовать для наиболее ответственных электросетевых конструкций, например, для фундаментов ВЛ-110кВивыше.

Использование активированных материалов приобретает особую актуальность в настоящее время в связи с ужесточением требований по нагрузкам в 7-ой редакции ПУЭ.

Выполнены экспериментальные исследования коррозии типовых железобетонных стоек УСО. Для оценки возможной «физической» коррозии бетона регистрировалась температура в различных частях стоек в течение года и отдельных суток. В летнее время температура в надземной части стоек превосходит критическую (+32,3°С). Суточный ход температуры также оказывает влияние на возможность «физической» коррозии (с 11ч вечера до 11ч утра условий для «физической» коррозии нет).

Исследовалась также возможность электрохимической коррозии арматуры в теле бетона. «Аноды» на арматуре расположены в нижней части стоек.

Плотность анодного тока не достигает предельной величины 10 мАш (при отсутствии воздействия постоянного тока, нет опасности коррозии арматуры в целом бетоне при рН = 11 - 12,5, когда сталь пассивируется). Кроме того, при заземлении арматуры на искусственные заземлители они работают «анодами» и переводят в катодный режим арматуру, что дополнительно защищает её от коррозии.

где Ир - предел прочности материала при растяжении;

- пористость открытая и закрытая соответственно; Е - модуль упругости материала.

и V

_ р\ 'дояр// ^ | 2

(7)

потер J

3,5 3,0

2,0

1,5

1,0 0,9

ОД

2,5

1

т

1

2

3

4

5

N

Рис. 2. Показатель стойкости к «физической» коррозии бетона различных составов. 1 - обычный строительный бетон; 2; 3; 4 - составы с активированными цементом и песком; 5 - состав с активированным песком; N - номер состава по таблице.

Если из-за «физической» коррозии бетона в нём появляются трещины, то рН = 7 и начинается электрохимическая коррозия арматуры, которая также разрушает бетон.

Следовательно, с точки зрения повышения долговечности железобетонных электросетевых конструкций (при отсутствии воздействия постоянного тока), основное внимание должно быть уделено прочности бетона и снижению его «физической» коррозии, что и достигается с помощью использования активированных материалов.

С помощью программы LRS (СибНИИЭ) выполнены расчеты коррозионных токов для модели заземляющей системы только из стальных искусственных заземлителей [1]. На основании теоретических расчетов коррозионных токов для модели ЗС установлено, что на коррозию искусственных заземлителей максимальное влияние оказывают сопротивления поляризации и сопротивления растеканию стальных искусственных заземлителей. Взаимные сопротивления между элементами оказывают на коррозию искусственных заземлителей минимальное влияние и ими можно пренебречь.

Оценены коррозионные процессы в заземляющей системе при использовании железобетонных элекгросетевых конструкций из активированных материалов.

Использование железобетонных электросетевых конструкций из активированных материалов снижает вдвое (по сравнению с типовыми железобетонными конструкциями) коррозионные (анодные) токи на стальных искусственных заземлителях, что тем самым, уменьшает их коррозию.

Глава 4 посвящена исследованию механизма коррозии силовых кабелей ААШВ (как наиболее распространённых) и оценке эффективности их зашиты. Удельная повреждаемость кабелей ААШв в 10-15 раз выше, чем силовых кабелей других марок.

Исследовано влияние различных подземных конструкций на коррозию кабелей ААШВ при их совместной работе с образцами кабелей различных марок (ААБ; АСБ), с железобетонными стойками и полосовой сталью.

Использовались образцы кабелей трёх видов: с повреждённой изоляцией, с искусственным дефектом и без изоляции [12]. В экспериментальной многоэлектродной системе регистрировались коррозионные токи. В результате исследований установлено, что при совместной работе различных подземных сооружений кабели ААШв работают «анодами». Плотности анодных токов для кабелей ААШв с дефектами значительно (на порядок) выше по сравнению с голыми, поэтому эти кабели подвергались более сильной коррозии.

Для расчёта срока службы силовых кабелей с алюминиевой оболочкой типа ААШв; АСБ; ААБ построена регрессивная зависимость [5;12]:

1=1 Ышп,^ ФЗ-ЬиПд. +и7-Ы-9-1п8-2713-т!ю;, +74, (8)

где интервалы варьирования параметров находились в пределах: I - время (2-5-24 лет); 1 - длина кабеля(3Л735 м); 8 - глубина коррозии оболочки (1,4-5-1,85 мм); тао-,_ концентрация сульфатов (0,012-5-0,12%);

Шд.- концентрация хлор-ионов (0,007*0,07%). Погрешность расчёта по выражению (8) составляет 10-15%.

Незначимыми оказались факторы: рН; влажность грунта, его температура; содержание ионов

Математическая модель (8) имеет коэффициент множественной корреляции 0,85 и остаточную дисперсию 0,4.

Средний срок службы кабеля ААШв в агрессивных условиях Средней Азии, рассчитанный по зависимости (8), составляет 5-58 лет, в средней полосе РФ-20 лет.

Для агрессивных грунтовых условий разработана зашита от коррозии кабелей в алюминиевой оболочке и шланговом изолирующем покрытии [3]. Схема предлагаемой защиты (рис. 3) удовлетворяет взаимоисключающим требованиям: по условию защиты от коррозии оболочка кабеля не должна подключаться к ЗС, а по условиям защиты кабеля и подключаемого к нему оборудования от токов короткого замыкания оболочка должна быть заземлена. Для удовлетворения этих требований предложен способ защиты кабелей от коррозии, токов короткого замыкания и опасных влияний.

В предлагаемом способе защиты кабелей от коррозии, включающем присоединение к оболочке кабеля протектора, оболочку кабеля по концам участка кабельной линии подключают к заземляющему устройству через цепь из параллельно соединенных разрядника и колебательного контура из

последовательно соединенных индуктивности и ёмкости, настроенного на промышленную частоту 50 Гц.

ГП1 ггъ гтъ т. ггч т. т?

О——О-О——6-Л-0-ф-

ЦР.

^

Т т т

\ \ \

\ \ \

\ \

ч

} иР1

^ К©

/ / / / / /

Т =±=с

Рис. 3. Способ защиты кабелей электроснабжения от коррозии, токов короткого замыкания и опасных влияний Ш1 - Ш2 - муфта; 5*1-1*7- повреждение; ЦР^ ЦРг - разрядники;

Ь - индуктивность; С - ёмкость; П - протектор.

Протектор создаёт на защищаемом сооружении отрицательный защитный потенциал. При этом сопротивление колебательного контура для токов протекторной защиты стремится к бесконечности, металлические покровы кабеля остаются отключенными от заземлителя.

При появлении на металлических покровах кабеля токов к.з. и молнии срабатывают разрядники ЦР] И ЦРг и заряд через них стекает в землю. В случае пробоя изоляции между токоведущей жилой и металлическими покровами ток к.з. стекает через последовательный контур, сопротивление которого для резонансной частоты будет стремиться к нулю, и заземлитель.

Данный способ позволяет обеспечить защиту оболочки кабеля как от коррозии, так и от токов короткого замыкания, токов молнии.

В условиях влияния блуждающих токов предложенный метод защиты мало эффективен, так как при этом будут различными потенциалы алюминиевой оболочки в дефектах изолирующего покрытия и появятся уравнительные токи.

В этом случае предлагается отыскивать места дефектов изолирующего покрытия, устранять их и тем самым обеспечивать безаварийную работу кабельной линии.

В главе 5 выполнен технико-экономический анализ применения различных видов защит электросетевых конструкций.

Предложена методика расчета ущерба от коррозии электросетевых конструкций [10;12]. Общие экономические потери рассчитывались по выражению (3).

Применение защиты целесообразно, если это дает экономически эффект:

Э^+Ос-С,. (9)

Предложенная методика позволяет определить и нецелесообразность выбранного метода защиты, поскольку в таких случаях экономический эффект отрицательный [9;10].

Методику расчёта экономического эффекта применения зашиты предложено использовать в качестве инструмента для выбора оптимального способа обеспечения долговечности ЗС

Расчеты, выполненные для реальных электроустановок, выявили следующее, что чем агрессивнее грунты [заземления: подстанция 220 кВ «Чарджоу» (солончак); Красноводская ТЭЦ-1 (морской ил); опоры ПО кВ «ЛЭП-3-3; 3-4»; Новосибирскэнерго (гумус-глина)], тем экономический эффект от применения защиты от коррозии выше. В менее агрессивных грунтах [заземления: подстанция 35 кВ (суглинок); подстанция ПО кВ (супесь, предгорье)] эффект от применения защиты от коррозии ЗС на порядок ниже и для его увеличения целесообразно использовать метод оптимального времени включения защиты [2;9;10;15].

Заключение

Основные научные и практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследован механизм электрокоррозии заземляющих систем при плавке гололёда на постоянном токе и при воздействии блуждающих постоянных токов рельсового транспорта.

Расчет и экспериментальные исследования электрокоррозии заземлителей подстанции показали, что при плавке гололёда на постоянном токе по схеме «провод-земля» степень коррозии электросетевых конструкций зависит от места подключения (+) полярности установки плавки гололёда (УПГ); направления ВЛ, на которой плавится гололёд; величины постоянного тока и времени его протекания [например, на Южно-Сахалинской ГРЭС (Сахалинэнерго) доля элекгрокоррозии искусственных заземлителей составляет 26,4%; средняя коррозия -17%].

2. Разработаны рекомендации по снижению электрокоррозии заземлителей при плавке гололёда на постоянном токе.

Предложено произвести переполюсовку УПГ и заземлять (-) выход установок и тем самым защитить за счёт катодной поляризации подземные конструкции. (+) выход УПГ подается на разные ВЛ и ЗС подстанций, что вызывает их меньшую электрокоррозию, чем для заземлителей подстанций в случае постоянного заземления на них (+) полюса УПГ.

В случае интенсивной электрокоррозии заземлителей, например, для подстанции 220 кВ «Макаровская» (Сахалинэнерго) предложено произвести установку катодной защиты.

3. Разработана методика инженерных расчётов катодной защиты подземного оборудования подстанций. Получены регрессионные уравнения для расчёта защитной плотности тока и требуемой мощности катодной защиты. Разработаны рекомендации по монтажу катодной защиты и инструкция по её эксплуатации [например, для защиты ЗС подстанции 220 кВ «Макаровская» (Сахалинэнерго) рекомендованы две катодные станции КСС-1200, общей мощностью 2,4 кВт].

4. Предложена методика оптимального времени включения (использования) защит. Расчёты дополнительного экономического эффекта для реальных объектов [например, подстанция 220 кВ «Чарджоу» и Красноводская ТЭЦ-1 (Туркмения); опоры ВЛ-110 кВ (ЛЭП-3-3; 3-4; Новосибирскэнерго)] показали, что при оптимальном времени включения катодной (протекторной) защиты экономический эффект возрастает в 3-4 раза, а для менее агрессивных условий - на один-два порядка.

5. Исследовано воздействие блуждающих постоянных токов на заземляющие системы подстанций (на примере подстанции 1150 кВ «Челябинская»). Рассчитаные коррозионные токи в ЗС показали, что, например, для подстанции 1150 кВ «Челябинская» наибольшей опасности электрокоррозии подвергается оборудование на ОРУ-500 кВ и плотность стекающего тока с арматуры железобетонных стоек УСО превышает допустимую величину 0,6 мА/дм2.

Доказана эффективность электродренажной защиты, позволяющая перевести всё подземное оборудование в катодное состояние.

6. Обоснованы требования к разрабатываемым железобетонным конструкциям, которые должны выдерживать повышенные механические нагрузки, воздействие «физической» коррозии и выполнять функции «естественного» заземлителя. С этой целью исследованы составы бетона с использованием активированных цемента и песка [с размером частиц 50100 мкм; с увеличенной в 1,7 раза (по сравнению с типовыми материалами) удельной поверхностью и увеличенной за счёт этого реакционной способностью], позволяющие существенно (в 3 раза на изгиб и в 2,3 раза на сжатие) повысить механические характеристики бетона (при меньших в 3-4 раза энергозатратах на получение исходных сырьевых материалов) и на этой основе разрабатывать надёжные электросетевые конструкции.

Разработан перспективный состав бетона при минимальных затратах, в котором использована только 1/5 часть активированного песка и обычный цемент (увеличение прочности при сжатии в 2,13 раза, при изгибе - в 1,54 раза).

Оценена стойкость предлагаемых составов к воздействию «физической» коррозии с помощью показателя Показано, что все

предлагаемые составы являются стойкими к воздействию «физической» коррозии (Рз& > 0,9; у обычного бетона Р,^ = 0,6-5- 0,75).

Использование железобетонных электросетевых конструкций из активированных материалов снижает вдвое (по сравнению с типовыми железобетонными конструкциями) коррозионные (анодные) токи на

стальных искусственных заземлителях и, тем самым, уменьшает их коррозию.

7. Исследованы (теоретически и экспериментально) процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных электросетевых конструкций (железобетонных стоек из активированных материалов; кабелей в алюминиевой оболочке; стальных искусственных заземлителей); разработана для кабелей математическая модель для расчета срока их службы и разработаны рекомендации по комплексной их защите от коррозии, позволяющие удовлетворять взаимоисключающие требования (по условию защиты от коррозии, например, оболочка кабеля не должна подключаться к заземлителю, а по условиям защиты кабеля и подключаемого к нему оборудования от токов к.з. оболочка должна быть заземлена). В предлагаемом способе зашиты кабелей от коррозии, включающем в себя присоединение к оболочке кабеля протектора, оболочку кабеля по концам кабельной лини подключают к заземляющей системе через цепь из параллельно соединенных разрядника и колебательного контура, состоящего из последовательно соединенных индуктивности и ёмкости, настроенного на промышленную частоту 50 Гц.

8. Предложена методика выбора оптимального способа защиты электросетевых конструкций от коррозии, основанная на расчете технико-экономических показателей применения различных видов защит.

Для реальных объектов [опоры 110 кВ «ЛЭП 3-3; 3-4,» Новосибирскэнерго; подстанция 220 кВ «Чарджоу» и Красноводская ТЭЦ-1 (Туркмения)], установлено, что чем сильнее коррозия, тем экономический эффект от применения защиты от коррозии выше, в менее агрессивных грунтах - на порядок ниже.

Основные публикации по теме диссертационной

работы

1. Сафрошкина Л. Д. Расчет коррозийных токов для модели заземляющей системы /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунтер, В.Е. Дмитриев, Ю.В. Дёмин //Сб. «Известия ТПУ», г. Томск, 2004. -N3. т.307 - С.109-113.

2. Сафрошкина Л.Д. Расчёт катодной защиты эквипотенциальных заземляющих систем электроустановок /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунтер,

B.Е. Дмитриев. Ю.В. Дёмин //Сб. «Известия ТПУ», г.Томск, 2004. - N4. т.307.-С.131-133.

3. Кандаев А.В. Защита от коррозии силовых кабелей в алюминиевой оболочке и шланговом изолирующем покрытии /А.В. Кандаев, Л.Д. Сафрошкина //Электроэнергия и будущее цивилизации: Материалы докл. международнойнауч.-техн. конф-Томск: Томский гос. универ., 2004,-

C.73-75.

4. Сафрошкина Л.Д. Анализ состояния железобетонных фундаментов ВЛ-1150 кВ «Экибастуз- Барнаул»/Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунтер, Ю.В. Дёмин //Электроэнергия и будущее цивилизации: Материалы докл.

международной науч.-техн. конф.-Томск: Томский гос. универ., 2004.-С.174-177.

5. Сафрошкина Л.Д. Расчет срока службы электросетевых конструкций /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, Ю.В. Дёмин //Электроэнергия и будущее цивилизации: Материалы докл. международной науч.-техн. конф.-Томск: Томский гос. универ., 2004. - С. 178-180.

6. Сафрошкина Л.Д. Влияние плавки гололёда на постоянном токе на коррозию заземляющих устройств подстанций /Л.Д. Сафрошкина, Ю.В.Дёмин //Сибирский научный вестник. Вып.УТ Новосибирск: Изд. Новосиб. гос. акад. вода, трансп., 2003. - С.192-195.

7. Сафрошкина Л.Д. Инженерная методика расчёта катодной защиты электросетевых конструкций /Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин //Сибирский научный вестник. Вып.У1. Новосибирск: Изд. Новосиб. гос. акад. вода, трансп., 2003. -С.195-198.

8. Сафрошкина Л.Д. Оценка эффективности электродренажной защиты подстанции 1150 кВ «Челябинская» /Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин //Сибирский научный вестник. Вып.УТ Новосибирск: Изд. Новосиб. гос. акад. водн. трансп., 2003. - С. 198-202.

9. Сафрошкина Л.Д. Оптимизация применения катодных защит заземляющих устройств //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока. -Новосибирск, 2003. - N3. - С.222-225.

10. Сафрошкина Л.Д. Технико-экономический анализ применения различных видов защит электросетевых конструкций //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 2003. - N3. - С.225-231.

11. Иванов Г.В. Исследование механизма коррозии силовых кабелей /Г.В. Иванов, Е.Ю. Кислицын, Л.Д. Сафрошкина //Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. второй международной науч.-техн. конф. -Тобольск. 8-11.09.04. Новосибирск, 2004. - С. 95-101.

12. Гунгер Ю.Р. Мероприятия по повышению надёжности электросетевых конструкций подстанций и линий электропередачи /Ю.Р. Гунгер, В.А. Кандаев, Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин, Е.Г. Хромов //Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. второй международной науч.-техн. конф. - Тобольск. 8-11.09.04. - Новосибирск, 2004.-С. 30-38.

13. Сафрошкина Л.Д. Обоснование требований к разработке долговечных железобетонных электросетевых конструкций //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 2004. - N1. -С. 110-115.

14. Сафрошкина Л.Д. Электрокоррозия электросетевых конструкций //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 2004. -Ш.-С. 121-125.

15. Сафрошкина Л.Д. Аварийность электросетевых конструкций и ресурсосбережение //Сб. материалов второй международной научно-практической Интернет - конференции энерго и ресурсосбережении 21 века. - г. Орёл: Изд. Дом «Орлик», 2004. - С. 148-150.

Подписано в печать 13.09.04 г. с оригинал макета. Бумага офсетная № 1, формат 60x84 1/16, печать Riso. Усл. печ. л. 1.2 тираж 100 экз., заказ № 19. Бесплатно.

Новосибирская государственная академия водного транспорта (НГАВТ) 630099 Новосибирск, ул. Щетинкина, 33.

Лицензия Ж №021257 от 27.11.1997

Отпечатано в отделе оформления НГАВТ

Р172 43

РНБ Русский фонд

2005-4 15573

V

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И УЩЕРБЫ ОТ

ИХ РАЗРУШЕНИЯ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Коррозионное состояние электросетевых конструкций.

1.1.1. Коррозионное состояние заземлителей на действующих электроустановках.

1.1.2. Повреждения железобетонных опорных конструкций и ущербы от них.

1.1.3. Состояние силовых кабелей.

1.2. Причины и механизм подземной коррозии электросетевых конструкций

1.2.1. Образование корродирующих систем и коррозия стальных заземлителей.

1.2.2. Коррозия железобетонных электросетевых конструкций.

1.2.3. Электрокоррозия.

1.3. Анализ способов повышения долговечности электросетевых конструкций.

1.3.1. Пассивные методы защиты.

1.3.2. Активные защиты.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРРОЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ИХ ЗАЩИТЫ.

2.1. Воздействие постоянных токов на заземляющие системы электроустановок.

2.1.1. Исследование электрокоррозии заземлителей подстанций при применении плавки гололеда на постоянном токе.

2.1.2. Исследование воздействия блуждающих постоянных токов на заземляющие системы подстанций.

2.2. Исследование эффективности электрических методов защиты заземляющих систем.

2.2.1. Оценка эффективности элекгродренажной защиты заземляющей системы подстанции 1150 кВ «Челябинская».

2.2.2. Методика расчета катодной защиты подземных электросетевых конструкций.

2.2.3. Расчет катодной защиты подстанций 220 кВ "Макаровская" (Сахалинэнерго).

2.3. Оптимизация применения катодных защит заземляющих систем.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВОЙ КОРРОЗИИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АКТИВИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Исследование грунтовой коррозии типовых железобетонных электросетевых конструкций.

3.2. Обоснование требований к разработке долговечных железобетонных электросетевых конструкций.

3.2.1. Расчет длины электропроводной части железобетонных опор.

3.2.2. Расчет срока службы железобетонных электросетевых конструкций.

3.3. Разработка составов бетона с использованием активированных цемента и песка.

3.3.1. Оценка опасности «физической» коррозии железобетонных электросетевых конструкций из активированных материалов.

3.4. Исследование процессов грунтовой коррозии в заземляющей системе.

3.4.1. Расчет коррозионных токов для модели заземляющей системы.

3.4.2. Экспериментальные исследования грунтовой коррозии в заземляющей системе при использовании железобетонных конструкций из активированных материалов.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРРОЗИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ЗАЩИТЫ.

4.1. Анализ механизма коррозионных повреждений силовых кабелей.

4.2. Влияние различных подземных конструкций на коррозию кабелей.

4.3. Экспериментальные исследования эффективности катодной защиты силовых кабелей.

4.4. Защита от грунтовой коррозии силовых кабелей в алюминиевой оболочке и шланговом изолирующем покрытии.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

5.1. Расчет срока службы электросетевых конструкций.

5.2. Методика расчета ущерба от коррозии электросетевых конструкций.

5.3. Методика выбора способа защиты от коррозии электросетевых конструкций.

В энергетике России в настоящее время на практике используются различные электросетевые конструкции (ЭК): силовые кабели, железобетонные стойки под оборудование, трубопроводы, стальные искусственные заземлители и т.п.

По правилам устройства электроустановок (ПУЭ), все указанные конструкции должны быть заземлены, что в итоге создает заземляющие системы (ЗС).

В процессе эксплуатации электросетевые конструкции контактируют с различными средами: грунтом, водой, воздухом и, кроме того, подвергаются воздействию блуждающих постоянных и переменных токов, токов плавки гололёда, токов коротких замыканий и токов молнии. Это приводит к отказам в работе как отдельных элекгросетевых конструкций, так и ЗС в целом.

Отказ в работе конструкций от воздействия токов и механической нагрузки возможен, если они превышают расчётные (нормативные) значения. Старение материалов, коррозия, циклы «замораживания-оттаивания» для железобетона, снижают предельно-допустимые значения токовых и механических нагрузок, поэтому коррозия и другие деструктивные воздействия являются основными факторами, определяющими срок службы электросетевых конструкций [51-72].

В наиболее агрессивных грунтово-климатических условиях срок службы электросетевых конструкций мал. Так железобетонные опоры и фундаменты воздушных линий электропередачи выходят из строя (особенно при низком качестве их изготовления) в среднем за 10 лет, что в 3-5 раз ниже их амортизационного срока службы [13]. Это приводит к массовым падениям железобетонных опор, особенно BJI 6-10 кВ. Аварийность BJI 6-10 кВ в расчёте на 100 км линий составляет 6-7 аварий в год для средних широт и 2030 аварий в год для районов со сложенными климатическими и грунтовыми условиями (районы Сибири и Севера) (аварийность В Л 6-10 кВ в РФ от 2-х до 7-ми раз выше, чем в промышленно развитых странах) [54; 66].

В заземляющих системах подстанций наибольшим разрушениям подвергаются стальные искусственные заземлители (рис. 1.1) (в отличие от медных искусственных заземлителей в странах Запада) [55; 59; 63; 70; 71].

Наибольшую опасность представляет элекгрокоррозия электросетевых конструкций при воздействии постоянных токов. Например, вследствие полного разрушения от электрокоррозии горизонтальных шин через 4-6 лет эксплуатации (с общей длиной разрушения до 40-50 м на подстанцию) на ряде тяговых подстанцией Западно-Сибирской ж.д. Наблюдались случаи отказа в срабатывании защит, что потребовало полной замены этих элементов ЗС [71].

Учитывая тот факт, что в современной России мал объём строительства энергетических объектов, а срок службы существующих линий электропередачи и подстанций увеличивается, актуальность работ по повышению надёжности их работы существенно возрастает [72]. Подтверждением этому является массовое падение опор в июле 2004 г. в Иркутскэнерго (342 опоры 110; 220; 500 кВ); падение металлических и железобетонных опор в Кузбассэнерго. В Новосибирскэнерго (BJI-110 кВ, N3-43 «Сибирская-Кыпгговка», шифр стоек СН-3 и на BJI-110 кВ, N3-26 «Татарск-Купино», шифр стоек СК-2-1) на 18 железобетонных стойках опор выявлены отверстия (до 10x5 см и 16x8 см), трещины (длиной от 0,22 м до 810 м и шириной от 0,3 мм до 4-5 мм) и сколы (по данным на август 2004 г).

Для управления сроком службы элекгросетевых конструкций необходимо знать механизм их разрушения, в первую очередь от коррозии [51;55;64;66;71].

В тоже время, существующие методы защиты, например, заземляющих систем с помощью электродренажей и катодных станций, обеспечивают защиту только металлических частей электросетевых конструкций (сталь искусственных заземлителей, арматуру в бетоне), но бетон разрушается по другому механизму (от «физической» коррозии) и, следовательно, не будет защищен [69].

В связи с этим, необходима разработка комплексной защиты электросетевых конструкций и заземляющих систем из них от коррозии.

Особо следует подчеркнуть такой факт, что в 1998 г. в ПУЭ введены изменения, которые ужесточили условия расчета промежуточных опор в аварийном режиме. Расчёт должен выполняться при более жёстких климатических условиях: провода покрыты гололедом, скоростной напор ветра 25% от максимального. Вследствие этого повышаются требования к механической прочности конструкций. В этом плане необходимы исследования, в частности, по повышению механических характеристик железобетонных конструкций.

Таким образом, проблема повышения надёжности работы электросетевых конструкций является актуальной для всех классов напряжений как для эксплуатируемых, так и для проектируемых энергетических объектов всех регионов России.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии с использованием новых технологий и активированных материалов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

• исследовать воздействие постоянных токов на заземляющие системы подстанции:

• от плавки гололёда на постоянном токе по схеме «провод-земля»;

• от блуждающих постоянных токов электрофицированного рельсового транспорта и оптимизировать применение разработанных электрических методов их защиты от электрокоррозии;

• разработать железобетонные электросетевые конструкции с улучшенными механическими и коррозионными характеристиками и исследовать их влияние на коррозионные процессы в заземляющей системе;

• теоретически и экспериментально исследовать процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных элеюросетевых конструкции (железобетонных стоек УСО; кабелей в алюминиевой оболочке, стальных искусственных заземлителей). Оценить срок их службы и разработать на этой основе рекомендации по комплексной защите конструкций от коррозии;

• выполнить технико-экономическое обоснование применения различных видов защит элеюросетевых конструкций от коррозии и разработать на этой основе методику выбора оптимального способа их защиты.

Методы исследований. Поставленные в работе цели достигаются на основе теоретических исследований, экспериментальных исследований на реальных подстанциях, воздушных и кабельных линиях электропередачи с различными грунтово-климатическими условиями.

Методической основой теоретических исследований служит теория многоэлектродных электрохимических систем, физическое и математическое моделирование коррозионных процессов, аппарат регрессионного анализа, вычислительной математики и математической статистики.

Научная новизна, основные положения, выносимые на защиту. заключаются следующем:

• исследован механизм электрокоррозии заземляющих систем подстанций при воздействии постоянных токов: от плавки гололёда на постоянном токе и от блуждающих постоянных токов электрофицированных железных дорог, позволяющий выявить наиболее опасные в коррозионном отношении части элеюросетевых конструкций, обоснованно разрабатывать и оптимизировать методы их защиты от коррозии;

• исследованы составы бетона с использованием активированных цемента и песка (с увеличенной в 1,7 раза удельной поверхностью по сравнению с типовыми материалами), позволяющие существенно в 3 раза на изгиб и в 2,3 раза на сжатие) повысить механические характеристики бетона (при меньших в 3-4 раза энергозатратах на получение исходных сырьевых материалов) и на этой основе разрабатывать надёжные электросетевые конструкции;

• теоретически и экспериментально исследованы процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных электросетевых конструкций (железобетонных стоек из активированных материалов, кабелей в алюминиевой оболочке, стальных искусственных заземлителей), рассчитаны сроки их службы и разработаны на этой основе рекомендации по комплексной защите от коррозии электросетевых конструкций;

• определены технико-экономические показатели применения различных видов защит конструкций от коррозии и предложена методика выбора оптимального способа защиты электросетевых конструкций от коррозии и оптимального времени включения (использования) защит.

Достоверность результатов подтверждена практической реализацией разработанных методов комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии и экспериментальной проверкой железобетонных электросетевых конструкций с повышенными механическими характеристиками с использованием активированных материалов.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Разработанные методы активной и пассивной защит от коррозии электросетевых конструкций от коррозии могут быть использованы в проектной и эксплуатационной практике.

Рекомендации по защите от грунтовой коррозии силовых кабелей в алюминиевой оболочке и шланговом изолирующем покрытии внедрены в ОАО «Томский речной порт» (ОАО «Томская судоходная компания»).

Рекомендации по изготовлению железобетонных конструкций с использованием активированных цемента и песка использованы при разработке железобетонных свай для деревянных опор ВЛ 110-35 кВ для ОАО АК «Якутскэнерго» (Центральные электрические сети).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на конференциях:

• 7-я Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: экология, надёжность, безопасность», г. Томск, 2001г.;

• 9-я Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: экология, надёжность, безопасность», г. Томск, 2003г.;

• 2-я Международная научно-практическая Интернет-конференция энерго и ресурсосбережений, 21 века, г. Орёл, 2004г.;

• Международная научно-техническая конференция «Электроэнергия и будущее цивилизаций» г. Томск, 2004г.;

• 2-я Международная научно-техническая конференция «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт», г. Тобольск, 2004г.

• 1-я Международная научно-практическая конференция «Линии электропередачи-2004: опыт эксплуатации и научно-технический прогресс», г. Новосибирск, 2004г.;

• на научных совещаниях Сибирского НИИ энергетики, в Сибирском проектно-изыскательском институте энергетических систем и электрических сетей, в Новосибирской государственной академии водного транспорта с 2000 по 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и 6 приложений. Общий объём 157 е., в том числе 26 рис. 37 табл., 72 источника.

Вывод

При использовании катодной защиты для ААШв кабелей трудно добиться одинаковой плотности тока по всей длине кабеля при различном состоянии изоляционного покрытия. На участках с незначительным повреждением изоляции плотность защитного тока значительно выше допустимой, что приводит к катодному растворению металла оболочки.

Заключение

Основные научные н практические результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследован механизм электрокоррозии заземляющих систем при плавке гололёда на постоянном токе и при воздействии блуждающих постоянных токов рельсового транспорта.

Расчет и экспериментальные исследования электрокоррозии заземлителей подстанции показали, что при плавке гололёда на постоянном токе по схеме «провод-земля» степень коррозии электросетевых конструкций зависит от места подключения (+) полярности установки плавки гололёда (УПГ); направления BJI, на которой плавится гололёд; величины постоянного тока и времени его протекания [например, на ЮжноСахалинской ГРЭС (Сахалинэнерго) доля электрокоррозии искусственных заземлителей составляет 26,4%; средняя коррозия - 17%].

2. Разработаны рекомендации по снижению электрокоррозии заземлителей при плавке гололёда на постоянном токе.

Предложено произвести переполюсовку УПГ и заземлять (-) выход установок и тем самым защитить за счёт катодной поляризации подземные конструкции. (+) выход УПГ подаётся на разные BJI и ЗС подстанций, что вызывает их меньшую электрокоррозию, чем для заземлителей подстанций в случае постоянного заземления на них (+) полюса УПГ.

В случае интенсивной электрокоррозии заземлителей, например, для подстанции 220 кВ «Макаровская» (Сахалинэнерго) предложено произвести установку катодной защиты.

3. Разработана методика инженерных расчётов катодной защиты подземного оборудования подстанций. Получены регрессионные уравнения для расчёта защитной плотности тока и требуемой мощности катодной защиты. Разработаны рекомендации по монтажу катодной защиты и инструкция по её эксплуатации [например, для защиты ЗС подстанции 220 кВ «Макаровская» (Сахалинэнерго) рекомендованы две катодные станции КСС-1200, Общей мощностью 2,4 кВт].

4. Предложена методика оптимального времени включения (использования) защит. Расчёты дополнительного экономического эффекта для реальных объектов [например, подстанция 220 кВ «Чарджоу» и Красноводская ТЭЦ-1 (Туркмения); опоры ВЛ-110 кВ (ЛЭП-3-3; 3-4; Новосибирскэнерго)] показали, что при оптимальном времени включения катодной (протекторной) защиты экономический эффект возрастает в 3-4 раза, а для менее агрессивных условий - на один-два порядка.

5. Исследовано воздействие блуждающих постоянных токов на заземляющие системы подстанций (на примере подстанции 1150 кВ «Челябинская»). Рассчитаные коррозионные токи в ЗС показали, что, например, для подстанции 1150 кВ «Челябинская» наибольшей опасности электрокоррозии подвергается оборудование на ОРУ-500 кВ и плотность стекающего тока с арматуры железобетонных стоек УСО превышает допустимую величину 0,6 мА/дм .

Доказана эффективность электродренажной защиты, позволяющая перевести всё подземное оборудование в катодное состояние.

6. Обоснованы требования к разрабатываемым железобетонным конструкциям, которые должны выдерживать повышенные механические нагрузки, воздействие «физической» коррозии и выполнять функции «естественного» заземлителя. С этой целью исследованы составы бетона с использованием активированных цемента и песка [с размером частиц 50-100 мкм; с увеличенной в 1,7 раза (по сравнению с типовыми материалами) удельной поверхностью и увеличенной за счёт этого реакционной способностью], позволяющие существенно (в 3 раза на изгиб и в 2,3 раза на сжатие) повысить механические характеристики бетона (при меньших в 3-4 раза энергозатратах на получение исходных сырьевых материалов) и на этой основе разрабатывать надёжные электросетевые конструкции.

Разработан перспективный состав бетона при минимальных затратах, в котором использована только 1/5 часть активированного песка и обычный цемент (увеличение прочности при сжатии в 2,13 раза, при изгибе - в 1,54 раза).

Оценена стойкость предлагаемых составов к воздействию «физической» коррозии с помощью показателя Psfr. Показано, что все предлагаемые составы являются стойкими к воздействию «физической» коррозии (Psfk > 0,9; у обычного бетона Р^ = 0,6-i- 0,75).

Использование железобетонных электросетевых конструкций из активированных материалов снижает вдвое (по сравнению с типовыми железобетонными конструкциями) коррозионные (анодные) токи на стальных искусственных заземлителях и, тем самым, уменьшает их коррозию.

7. Исследованы (теоретически и экспериментально) процессы грунтовой коррозии в многоэлектродной электрохимической системе из различных электросетевых конструкций (железобетонных стоек из активированных материалов; кабелей в алюминиевой оболочке; стальных искусственных заземлителей); разработана для кабелей математическая модель для расчета срока их службы и разработаны рекомендации по комплексной их защите от коррозии, позволяющие удовлетворять взаимоисключающие требования (по условию защиты от коррозии, например, оболочка кабеля не должна подключаться к заземлителю, а по условиям защиты кабеля и подключаемого к нему оборудования от токов к.з. оболочка должна быть заземлена. В предлагаемом способе защиты кабелей от коррозии, включающем в себя присоединение к оболочке кабеля протектора, оболочку кабеля по концам кабельной лини подключают к заземляющей системе через цепь из параллельно соединенных разрядника и колебательного контура, состоящего из последовательно соединенных индуктивности и ёмкости, настроенного на промышленную частоту 50 Гц.

8. Предложена методика выбора оптимального способа защиты электросетевых конструкций от коррозии, основанная на расчёте технико-экономических показателей применения различных видов защит.

Для реальных объектов [опоры 110 кВ «ЛЭП 3-3; 3-4,» Новосибирскэнерго; подстанция 220 кВ «Чарджоу» и Красноводская ТЭЦ-1 (Туркмения)], установлено, что чем сильнее коррозия, тем экономический эффект от применения защиты от коррозии выше, в менее агрессивных грунтах - на порядок ниже.

1. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов. М.: Изд.АН СССР, 1959,- 600 с.

2. Иоссель Ю.Я. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов: Справочник / Ю.Я. Иоссель., Г.Э. Кленов. -М.: Металлургия, 1984.- 271 с.

3. Стрижевский И.В. Теория и расчет влияния электрифицированной железной дороги на подземные металлические сооружения / И.В. Стрижевский, В.И. Дмитриев. М.: Стройиздат, 1967.- 247 с.

4. Бургсдорф В.В. Заземляющие устройства электроустановок / В.В. Бургсдорф, А.И. Якобе. М.:Энергоатомиздат, 1987.- 400 с.

5. Акимов Г.В. Теория многоэлектродных электрохимических систем в применении к вопросам коррозии//Успехи химии,- 1943,- №12. -С.374-378.

6. У лиг Г.Г. Коррозия и борьба с ней /Г.Г. Улиг, Р.У. Рева. -Л.: Химия, 1989,- 456 с.

7. Анастасиев П.И., Коляда А.В., Проэктор Е.Г. Защита линий электропередачи от коррозии и загрязненности атмосферы / П.И. Анастасиев, А.В. Коляда, Е.Г. Проэктор.- М.: Энергоатомиздат, 1983.167 с.

8. Иванов Ф.М. О моделировании процессов коррозии бетона // Бетон и железобетон. 1982. №7.- С.45-46.

9. Минас А.И. Солевая форма коррозии: Автореф. дисс. докт. хим. наук.-Алма-Ата, 1962.- 43 с.

10. Кравченко Т.Г. Об использовании железобетонных фундаментов в качестве заземлителей //Материалы IV Республиканской региональной научно-технической конференции // Ашхабад, Илым, 1986,- С. 127-128.

11. Демин Ю.В. Принципы расчета и конструирования долговечных заземляющих устройств //Сб.:"Ргасе Naukowe. Institute Energoelektriki Wroclawskie 42 Wroclaw. 1977, S.41-47.

12. A.C. 1415293 СССР, МКИ(4) HOI R4/66, H02 Bl/16. Железобетонная конструкция заземлитель / Ю.В. Дёмин, И.В. Клековкин, Ю.В. Целебровский, А.Г. Тарасов, Л.Н. Репях, Ю.Т. Локтев (СССР)-№ 4234622; - Заявлено 24.08.87; Опубл. 7.08.88, Бюлл. № 29.- 2 с.

13. ГОСТ 9.602-89 ЕСЗКС. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. М.: Госстандарт России, 1989. - 49 с.

14. Юхневич Р. Техника борьбы с коррозией. М.-Л. 19890. - 224 с.

15. БаргИ.Г. Воздушные линии электропередачи: Вопросы эксплуатации и надежности М.: Энергоатомиздат, 1985,- 248 с.

16. Справочник по проектированию линий электропередачи / М.Б. Вяземский, В.Х. Ишкин и др. Под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна 2-е изд. перераб. и доп.- М.:Энергия, 1980.- С.60-65.

17. Москвин В.М. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов. М.: Стройиздат. 1980- 636 с.

18. Добролюбов Г. Прогнозирование долговечности бетона с добавками / Г. Добролюбов, В.Б. Ратинов. М.: Стройиздат, 1983,- 213 с.

19. Иванова В.И. Выявление степени опасности электрокоррозии железобетонных листов на участках с электротягой // Блуждающие токи и защиты сооружений/Труды ЦНИМПС. М.: Транспорт, 1969- Вып. 398-С.49-67.

20. Bertling'T, Dischner J., Heim'G, Paul H.V. Corrosion behaviour of earthing material / Доклад 36-02 на сессии СИГРЭ, 1984.-10 с.

21. Толстая М.А. Способ определения коррозионной опасности для стальных подземных сооружений в зонах влияния переменного тока промышленной частоты / Науч.тр. Акад. коммун, х-ва, 1966, вып.42,-С.57-64.

22. Москвин В.М. Коррозия бетона. М., 1952 - С. 1-120.

23. Повышение долговечности электросетевых конструкций. Обзорная информация / Асеев Г.Е., Демин Ю.В., Клековкин И.В.-М.: Информэнерго, 1989.- 48 с.

24. Целебровский Ю.В. Процессы коррозии в заземляющих системах /Сб. Современные методы защиты подземных сооружений от коррозии.- Л.: 1979.- С.31-37.

25. Демин Ю.В., Целебровский Ю.В., Файдг М., Волковинский К. Защита металла от подземной коррозии в электроустановках. Обзор / Ю.В. Демин, Ю.В. Целебровский, М. Файдг, К. Волковинский. М.: Информэнерго, 1979.-72 с.

26. Тодд Ф. Коррозия и защита от коррозии.- М,- JL: Химия, 1966.847 с.

27. Изучение процесса элекгрокоррозии и расчет ее скорости на подстанции 1150 кВ «Челябинская»: Отчет о НИР (промежугоч.) / СибНИИЭнергетики (СибНИИЭ): Руководитель Ю.В. Демин.- Инв.02870051878 ГР 01860093440.- Новосибирск, 1986.109 с.

28. Исследование коррозии заземлителей в условиях работы схем плавки гололеда: Отчет и НИР (промежугоч.) / СибНИИЭнергетики

29. СибНИИЭ): Руководитель Ю.В. Демин. Инв. 02820064381,- Новосибирск, 1981.-43 с.

30. Защита металлических сооружений от подземной коррозии: Справочник / Стриженский И.В., Зиневич A.M., Никольский К.К. -М.: Недра, 1981.- 293 с.

31. Демин Ю.В., Асеев Г.Е. Разработка способа долгосрочного прогноза металлических заземлений // Электрические характеристики земли и заземления / Труды СибНИИЭ. М.:Энергия, 1976.- Вып. 33. С.8-16.

32. Разработка рекомендаций для проектирования заземляющего устройства подстанции «Челябинская» 1150 кВ: Отчет о НИР (промежугоч.) / СибНИИЭнергетики (СибНИИЭ). Руководитель И.В. Ивакин,-Новосибирск, 1981.- 17 с.

33. Кравченко Т.Г. Катодная защита железобетона // Бетон и железобетон, 1976.-N3.- С.17-19.

34. Временные руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 35-750 кВ, БО Энергосетьпроект. Минск, 1978. - 116 с.

35. Дубровский Б.Г. Защита от коррозии подземных сооружений промышленных предприятий. Киев. Техника. 1979. - 240 с.

36. Себер Дж. Линейный регрессивный анализ.- М.: Мир, 1980.456 с.

37. Налимов В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. -М.: Наука, 1965.-340 с.

38. Попов JI.H. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий. М. Стройиздат, 1980. - С.1-75.

39. Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде М.: Стройиздат, 1976. - С.1- 80.

40. Баланчук В.Д. Порошковые полимерные покрытия для комплексной защиты арматуры и стальных металлоизделий от коррозии в бетоне.- Новосибирск.: Изд-во СГУПСа, 2001 224 с.

41. Замятин В.Я. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов,- М.: Радио и связь, 1988. 576 с.

42. Волков М.И. Надёжность защитных покровов силовых кабелей в алюминиевой оболочке // Электрические станции, 1978, N8. С. 73-75.

43. Гимельфарб М.Н. Защита от коррозии силовых кабелей // Электрические станции, 1978, N8. С. 75-77.

44. Баринов В.М. Коррозия силовых кабелей в городских сетях // Электрические станции, 1978, N8. С. 77-79.

45. Кандаев В.А. Совершенствование эксплуатационного контроля коррозионного состояния подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта. Дисс. на соискание докт. техн. наук. Омск, 2004. 334 с.

46. Томашов Н.Д. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965.-208 с.

47. Негреев В.Ф. Методы определения коррозионных свойств почвы. Баку: Изд. АН Азерб. ССР, 1953. - 152 с.

48. Пригула В.А. Определение коррозийности почв. М.: Горногеологонефтеизд, 1934. 120 с.

49. Сафрошкина Л.Д. Расчёт коррозийных токов для модели заземляющей системы / Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, В.Е. Дмитриев, Ю.В. Дёмин // Сб. «Известия ТПУ», г.Томск, 2004.- N3. т.307- С.109-113.

50. Сафрошкина Л.Д. Расчёт катодной защиты эквипотенциальных заземляющих систем электроустановок /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунтер, В.Е. Дмитриев. Ю.В. Дёмин //Сб. «Известия ТПУ», г.Томск, 2004.-N4. т.307.- С.131-133.

51. Сафрошкина Л.Д. Расчет срока службы электросетевых конструкций / Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, Ю.В. Дёмин // Электроэнергия и будущее цивилизации: Материалы докл. международной науч.-техн. конф. Томск: Томский гос. универ., 2004-С. 178-180.

52. Сафрошкина Л.Д. Влияние плавки гололёда на постоянном токе на коррозию заземляющих устройств подстанций / Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин //Сибирский научный вестник. Вып.VI. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. акад. водн. трансп., 2003 С.192-195.

53. Сафрошкина Л.Д. Инженерная методика расчёта катодной защиты электросетевых конструкций / Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин // Сибирский научный вестник. Вып.VI. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. акад. водн. трансп., 2003.- С. 195-198.

54. Сафрошкина Л.Д. Оценка эффективности электродренажной защиты подстанции 1150 кВ «Челябинская» /Л.Д. Сафрошкина,

55. Ю.В. Дёмин // Сибирский научный вестник. Вып.VI. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. акад. вода, трансп., 2003 С. 198-202.

56. Сафрошкина Л.Д. Оптимизация применения катодных защит заземляющих устройств // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.-Новосибирск, 2003,- N3.- С.222-225.

57. Сафрошкина Л.Д. Технико-экономический анализ применения различных видов защит электросетевых конструкций // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2003.- N3.- С.225-231.

58. Горелов В.П. Экономия электроэнергии в системе промышленных предприяий / В.П. Горелов, В.П. Прохоров, Л.Д. Сафрошкина // Энергетика, экология надежность безопасность: Материалы докл. седьмой всероссийской науч.-техн. конф. Томск, 2001 г.- С. 159-161.

59. Горелов В.П. Разработка энергосберегающих мероприятий предприятий и организаций / В.П. Горелов, Л.Н. Качанов, Л.Д. Сафрошкина и др. // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. науч.-техн. конф. Новосибирск, 2002г.- С.323-329.

60. Сафрошкина Л.Д. Обоснование требований к разработке долговечных железобетонных электросетевых конструкций // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2004. N1,-С.110-115.

61. Сафрошкина Л.Д. Ущербы от коррозии электросетевых конструкций и методы их защиты // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2004. -N1.- С. 116-120.

62. Сафрошкина Л.Д. Электрокоррозия электросетевых конструкций //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2004. -N1,- С.121-125.

63. Сафрошкина Л.Д. Аварийность электросетевых конструкций и ресурсосбережение // Сб. материалов второй международной научно-практической Интернет конференции энерго и ресурсосбережении, 21 века. г.Орёл. Изд. Дом «Орлик». 2004.-С. 148-150.