[发明专利]一种测定土壤中铁离子扩散曲线的实验装置及其测定方法

说明书

本发明涉及一种测定土壤中铁离子扩散曲线的实验装置，包括恒温恒湿箱，所述恒温恒湿箱内放置有盛土容器和淋水器，所述淋水器位于盛土容器上方，所述盛土容器底部设置有盛土容器开孔，所述盛土容器内盛有土壤，所述土壤中间设置有六水合氯化铁固体，所述盛土容器内还设置有土壤湿度计，所述土壤湿度计位于土壤中，所述取土样处位于土壤上层。所述盛土容器下方设置垫圈。本发明还涉及土壤中铁离子扩散曲线的测定，为通过测定土壤中铁离子浓度判定地网腐蚀状态奠定了基础，提供了依据。该曲线用于接地网腐蚀状态的检测，具有效率高，成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种测定土壤中铁离子扩散曲线的方法，利用确定质量的三价铁在选定的土壤中进行预埋，对预埋土壤进行定时铁离子浓度测定，根据测定结果，进而得出土壤中铁离子扩散曲线。根据土壤中铁离子扩散曲线可以间接推断铁基接地网在地下的腐蚀状态，属于变电站地网腐蚀状态评估领域。

背景技术

目前我国普遍采用镀锌钢作为接地导体。由于接地导体常年埋于地下运行，在土壤环境中腐蚀因素和接地短路电流电动力的共同作用，运行一定年限后，接地网各支路导体会发生不同程度的腐蚀，严重时甚至断裂，导致最初设计时所希望接地网具备的电气连接性能，因为接地电阻值的增高而被破坏。此时，如果电力系统出现接地短路，会因接地网无法提供一个很好的泄流通道而使接地网电位异常升高，二次设备的绝缘能力会因高压产生的反击和电缆外皮环流遭到破坏，造成控制设备和检测设备不动作或误动作，在运行人员的生命安全造成极大威胁的同时，也会对电气设备造成损坏，对社会造成不可挽回的负面影响。对地网腐蚀状态的检测及其重要。

采用不开挖地网的方式进行腐蚀状态检测，直接取一定距离的土样进行分析，通过对铁元素浓度的分析，实现对地网腐蚀情况判定。使用该方法检测地网的腐蚀情况的前提条件是要测定铁元素在该土壤中扩散曲线，根据曲线间接推断地网的腐蚀情况。

直接取土预埋地网材料测定铁元素在该土壤中扩散曲线时间较长，直接将铁离子在该土壤中进行预埋，测定其土壤中扩散曲线，时间短，效率高，完全可以用于地网腐蚀情况的判定。

目前国内外尚未见利用铁离子扩散曲线进行地网腐蚀检测和铁离子土壤扩散曲线测定的相关报道。

发明内容

本发明的目的是利用在选定土壤中预埋铁离子的方法测定铁离子在土壤中扩散曲线。在选取一定质量的土壤中预埋一定质量氯化铁固体，随着时间的推移，氯化铁在土壤中进行扩散，定时取土测定铁离子浓度，进而得出铁离子在该土壤中扩散曲线。

本发明所采用的技术方案是：

一种测定土壤中铁离子扩散曲线的实验装置，包括恒温恒湿箱，所述恒温恒湿箱内放置有盛土容器和淋水器，所述淋水器位于盛土容器上方，所述盛土容器底部设置有盛土容器开孔，所述盛土容器内盛有土壤，所述土壤中间设置有六水合氯化铁固体，所述盛土容器内还设置有土壤湿度计，所述土壤湿度计位于土壤中，所述取土样处位于土壤上层。

进一步的，所述盛土容器下方设置垫圈。

一种测定土壤中铁离子扩散曲线的实验装置的测定方法，包括以下步骤：

从待检测地网腐蚀状态的位置取土进行扩散试验，取土后对土壤进行烘干称取质量为M的土壤，称取质量为m的六水合氯化铁固体，将土壤放在试验装置中，同时使六水合氯化铁固体居于土壤中间，对土壤压实给予一定湿度，在试验过程中保持该湿度，每隔一定时间取一定体积的土壤进行三价铁离子浓度测量。

进一步的，具体包括以下步骤：

1）在待检测地网腐蚀状态的位置取土，烘干，称取质量为M的土壤；

2）取M/2的烘干土壤放入盛土容器中，使用盛土容器等截面木板加力F将其压实后，在盛土容器中心位置放置质量为m的六水合氯化铁固体，将剩余的M/2的土壤放入盛土容器中，再次使用盛土容器等截面木板加力F将其压实；