[摘 要] 本文介绍了大气腐蚀对河北省南部电网变电站金属材料腐蚀情况的调查结果，论述了大气污染物对不同金属材料的腐蚀机理，提出了解决变电站金属材料大气腐蚀问题处理方案。

1 河北南网110KW及以上变电站金属材料腐蚀情况调查

为了了解大气污染对变电站金属材料的危害，2010年河北省电力研究院对河北南部电网110KV及以上变电站进行了大气腐蚀情况调查，结果发现共有99座变电站存在着不同程度的大气腐蚀问题，其中电压等级500kV变电站11座、220kV变电站20座、110kV变电站68座。上述变电站各部件金属材料腐蚀情况如下(注：部分变电站部件含两种材料)：

刀闸(材料：铜、铜镀银、铜镀锌、铝镀银)：严重腐蚀22座(材料：铜15、铜镀银2、铝镀银4、铜镀锌1)、较严重腐蚀26座(材料：铜25、铜镀银1)、轻微腐蚀44座(材料：铜32、铜镀银2、铝镀银6、铜镀锌1)，其它7座未发现腐蚀(部分为GIS设计)。

母线(材料：铝、铜、铁)：严重腐蚀11座(材料：铝8、铜3)、较严重腐蚀23座(材料：铝21、铜4、铁1)、轻微腐蚀58座(材料：铝58、铜3)。

设备间导线(材料：铝、铜)：严重腐蚀11座(材料：铝9、铜3)、较严重腐蚀21座(材料：铝21、铜4)、轻微腐蚀63座(材料：铝63、铜1)。

裸露接地线(材料：铁、铜辫、铝)：严重腐蚀17座(材料：铁7、铜辫10、)、较严重腐蚀25座(材料：铁20、铜辫1、铝4)、轻微腐蚀49座(材料：铁31、铜辫9、铝9)。 设备外壳(材料：碳钢、铜、铝)：严重腐蚀25座(材料：碳钢25)、较严重腐蚀29座(材料：碳钢27、铜1、铝1)、轻微腐蚀42座(材料：碳钢36、铝6)。

调查结果表明，河北南网110kV及以上电压等级的变电站金属材料大气腐蚀情况是十分严重的，腐蚀的部位涵盖了目前室外变电站的所有金属部件，包括开关触头、导电杆、接地线、导电杆拐臂弹簧片、碳钢支撑架、连接螺栓与螺母。发生腐蚀的金属材料分别为：铜、铝、碳钢、镀银铜材、镀银铝材、镀锌铜材等。

2 影响材料大气腐蚀的环境因素及其腐蚀的阶段过程

2.1 环境因素

影响金属材料大气的腐蚀因素主要有气候因素和大气中的腐蚀性因素。

气候因素包括：大气的相对湿度、表面湿润时间、日照时间、气温、降雨、风向与风速、降尘等

大气中的腐蚀性因素其组成见《表1》。大气中的污染物，硫化物在材料表面与水分作用，产生硫酸、亚硫酸等酸性物质，降低薄液膜的pH值，从而加速材料的腐蚀;氯化物在表面簿液膜中形成的氯离子对材料的钝化膜有很强的破坏作用;氮氧化物会形成硝酸、亚硝酸等腐蚀性很强的成分;碳酸在材料的薄液膜中也会降低pH值而加速腐蚀过程。

固体成分在材料表面覆盖，会增加表面吸附水分的能力，也会在与材料相接触的部位产生缝隙腐蚀，加速材料的腐蚀过程。

表1 大气污染物的主要组成

2.2 大气腐蚀的阶段过程

大气腐蚀的过程一般可分为三个阶段，

(1)初级阶段：表面的羟基化、水的吸附与吸收;

(2)中间阶段：气体沉积、液体层的化学变化、质子诱发和配位诱发型金属的溶解、离子配对、光敏性、腐蚀产物成核;

(3)最终阶段腐蚀产物的聚合、腐蚀产物得生长与增厚

3 大气中的主要腐蚀性的气体及对材料的敏感性

3.1 材料对大气腐蚀组分的敏感性

实验研究表明，大气中只有少量气体对材料具有腐蚀性，也就是说，在和这些腐蚀性气体接触时，材料才发生腐蚀和破坏。一种确定的腐蚀性气体，并不是破坏所有的材料，同样，一种确定的材料，并不是对所有的腐蚀性气体敏感。《表2》给出了腐蚀性气体-材料敏感性总结。