第1章  電網及常用金屬材料概述    001
1.1電網基本組成    001
1.1.1送電線路    002
1.1.2變電站    010
1.1.3配電站    013
1.1.4配電線路    015
1.2配電繫統概述    017
1.2.1配電繫統的組成    018
1.2.2配電回路    021
1.2.3智慧電網    024
1.2.4直流/交流輸配電    026
1.3電網常用金屬材料    033
1.3.1輸電杆塔    034
1.3.2配電網的線材    035
1.3.3電纜    036
1.3.4銅/鋁過渡線夾    037
1.3.5接地材料    037
參考文獻    038

第2章  變電站金屬材料的腐蝕與防護    039
2.1土壤腐蝕特性    039
2.1.1土壤腐蝕概述    039
2.1.2土壤腐蝕分類    040
2.1.3土壤腐蝕特征    044
2.2土壤腐蝕性評價方法    045
2.2.1現場實測技術    046
2.2.2土壤理化性能評價法    046
2.2.3電化學方法    059
2.3接地網金屬材料的腐蝕與防護    059
2.3.1接地網材料概述    059
2.3.2接地網腐蝕特性    061
2.3.3接地網金屬腐蝕的評估方法    064
2.3.4接地網腐蝕在線監測技術    065
2.3.5接地網的防護方法    067
2.4雜散電流的腐蝕與防護    073
2.4.1雜散電流腐蝕概述    073
2.4.2雜散電流的危害    078
2.4.3直流雜散電流腐蝕的防護方法    078
2.5變電站金屬材料的大氣腐蝕與防護    080
2.5.1大氣腐蝕與腐蝕程度分級    080
2.5.2工業大氣中變電站的腐蝕機理    085
2.5.3工業大氣中變電站的防護方法    092
2.5.4濱海大氣中變電站的腐蝕與防護    093
參考文獻 101

第3章  大型接地網三圍拓撲結構檢測及重構    105
3.1接地導體位置磁場法檢測原理    105
3.1.1磁場法簡介    105
3.1.2微分法導體拓撲定位原理    106
3.1.3微分法導體埋深檢測原理    110
3.1.4接地網拓撲快速重構技術原理    111
3.1.5磁場法驗證實驗    118
3.2高抗干擾測試部件設計    122
3.2.1磁場測量傳感器的抗干擾設計    122
3.2.2磁場測量線圈傳感器設計    124
3.2.3磁場測量傳感器性能測試    127
3.3拓撲檢測裝置整體設計與實現    131
3.3.1繫統裝置整體設計思路    131
3.3.2交流激勵電流源設計    133
3.3.3磁場信號采集及處理電路設計    135
3.3.4繫統整體裝置的組裝實現    138
3.3.5數據傳輸軟件開發    139
3.4裝置的功能以及性能測試    143
3.4.1激勵源功能以及性能測試    143
3.4.2單支路測試    144
3.4.3田字形模擬接地網測試    148
3.4.4接地網拓撲測試現場應用    150
參考文獻    158

第4章  大型接地網腐蝕成像診斷及裝置研發    160
4.1接地網圖紙自動識別建模技術    160
4.1.1圖像預處理    160
4.1.2圖紙向量化    162
4.1.3後處理生成接地網拓撲結構    162
4.2接地網成像檢測技術研究    164
4.2.1接地網腐蝕狀態診斷算法研究    164
4.2.2接地網EIT成像診斷算法研究    166
4.3接地網腐蝕診斷裝置開發    177
4.3.1繫統整體結構    177
4.3.2數據采集模塊    177
4.3.3數據通信裝置    179
4.3.4數據循環測量    179
4.3.5裝置外觀    180
4.4接地網診斷軟件及數據管理繫統開發    180
4.4.1接地網診斷軟件算法研究    180
4.4.2接地網診斷軟件開發    184
4.4.3接地網數字化檔案管理技術研究    188
4.5接地網診斷技術及其裝置的應用實踐    193
4.5.1現場真型模擬實驗    193
4.5.2現場應用實踐    196
參考文獻    204

第5章  輸電杆塔的腐蝕與防護    205
5.1輸電杆塔腐蝕概述    205
5.1.1概述    205
5.1.2南方冰雪災害導致輸電杆塔破壞情況    206
5.2輸電杆塔腐蝕分類    207
5.2.1按腐蝕部位分類    207
5.2.2按腐蝕介質分類    208
5.3輸電杆塔腐蝕機理與影響因素    209
5.3.1杆塔腐蝕影響因素    209
5.3.2杆塔腐蝕機理    211
5.3.3杆塔防腐的相關標準    212
5.4工業大氣中杆塔的腐蝕與防護    212
5.4.1輸電杆塔大氣腐蝕概述    212
5.4.2工業大氣中杆塔腐蝕機理    213
5.4.3工業大氣中杆塔防護方法    214
5.5濱海大氣中杆塔的腐蝕與防護    218
5.5.1濱海大氣中杆塔腐蝕概述    218
5.5.2濱海大氣杆塔腐蝕機理    218
5.5.3濱海大氣杆塔腐蝕防護方法    220
5.6冷塗鋅技術    222
5.6.1冷塗鋅概述    222
5.6.2冷塗鋅特點    224
5.6.3冷塗鋅的塗裝應用    225
5.7氟碳防腐塗料及其應用    229
5.7.1氟碳防腐塗料概述    229
5.7.2氟碳塗料在防腐蝕行業的研究現狀    230
參考文獻    243

第6章  超高壓直流輸電繫統的腐蝕與防護    244
6.1超高壓直流輸電概述    244
6.1.1直流輸電    244
6.1.2我國特高壓直流輸電發展概況    245
6.2直流接地極與接地極電流引發的腐蝕與防護問題    246
6.2.1概述    246
6.2.2直流輸電接地極材料的耐蝕與應用    247
6.2.3特高壓直流接地極電流對管道腐蝕的影響    249
6.2.4接地極電流下金屬管道的防護措施    252
6.3閥冷繫統的腐蝕與防護    254
6.3.1換流站閥冷繫統概述    254
6.3.2換流站均壓電極結垢問題    257
參考文獻    264

第7章  絕緣子污閃與防護    266
7.1絕緣子污閃問題    266
7.1.1概述    266
7.1.2絕緣子污閃過程    267
7.1.3絕緣子污閃的原因    270
7.1.4絕緣子直流污閃特性研究    270
7.1.5絕緣子污閃模型    273
7.2絕緣子防污閃措施    277
7.2.1概述    277
7.2.2絕緣子污閃預防措施    277
7.2.3絕緣子在線檢測方法    280
7.3RTV防污閃塗料    283
7.3.1概述    283
7.3.2RTV塗料組成及其性能要求    284
7.3.3RTV塗料的優點與缺陷    286
7.3.4RTV絕緣子老化特征與評估方法    287
7.3.5RTV塗料改性研究    291
7.4氟碳防污閃塗料    293
7.4.1概述    293
7.4.2FEVE氟碳樹脂    294
7.4.3防污閃氟碳塗料配方研究與優化    295
7.5復合絕緣子的老化、裂紋與修復    298
7.5.1概述    298
7.5.2復合絕緣子老化機理    300
7.5.3復合絕緣子老化評估方法    301
參考文獻    305

電力工業是國民經濟和社會發展的重要基礎產業，是現代工業、現代生活的基礎，是表征一個國家工業化、現代化的標志。截至2022年底，全國發電總裝機容量25.6億千瓦、全國總發電量8.39萬億千瓦·時。
電網是電力繫統中聯繫發電和用電的設施和設備的統稱，屬於輸送和分配電能的中間環節，它主要由連接成網的送電線路、變電站、配電站和配電線路組成；通常把由輸電、變電、配電設備及相應的輔助繫統組成的聯繫發電與用電的統一整體稱為電網。截至2022年底，全國220kV及以上變電設備容量為477144萬千伏·安，220kV及以上輸電線路回路長度為82.63萬千米；全國跨區、跨省送電量分別達到6876億千瓦·時和1.60億千瓦·時；尤其是特高壓線路建設取得了重要進展，至2020年底，我國已建成“14交16直”、在建“2交3直”共35個特高壓工程，在運在建特高壓線路總長度4.8萬千米。2019年9月，全長3324km、輸送容量1200萬千瓦的準東-皖南±1100kV高壓直流輸電工程正式投入運行，是國際高壓輸電領域的重大技術跨越和重要裡程碑。
構成電網的導線、塔架、設備等都是由金屬材料組成的，金屬腐蝕是一個自發的、不可逆的過程，因此電網材料面臨著大氣腐蝕、土壤腐蝕、雜散電流腐蝕等各種類型的腐蝕，腐蝕範圍涵蓋了主變壓器、隔離開關、電流互感器、緊固件、電力金具、輸電線路導線、戶外端子箱、線路杆塔等所有設施，材質涉及鋼、鋁、銅、鋅及其合金等。因此，對電網材料腐蝕與防護的研究意義重大。
長沙理工大學電網腐蝕與防護技術課題組從20世紀90年代開始涉足變電站接地網方面的腐蝕與防護技術研究工作，主持完成了湖南省自然科學基金“電力接地網腐蝕機理研究（05JJ30198）”、湖南省科技攻關項目“接地網陰極保護-導電塗料聯合保護（04GK3028）”、湖南省科技計劃重點項目“TiO2/CNTs-FEVE氟碳防污閃雜化塗層材料研究（2013GK2006）”；作為項目主要參與單位，完成國家電網公司重大研究項目“重工業污染區輸電線路杆塔和接地網腐蝕防治技術研究與示範（2012—2014）”、湖南省重大科技專項“電網智能化監控關鍵技術研究及應用（2012—2015）”中“接地網金屬材料電化學參數實時監控與專家繫統”等項目研究。同時，課題組得到省級電力、電網公司及其他單位的大力協作與支持，完成了寧夏電力公司“變電站土壤腐蝕性評價及地網金屬腐蝕與防護研究”“寧夏電網變電站主接地網狀態評估及治理研究”，江西電力公司“接地網腐蝕狀態的電化學方法診斷”“土壤試驗盒及加速腐蝕實驗臺試制”，河北電力公司“大氣環境中輸變電設施腐蝕評價與診斷研究”“大氣腐蝕模擬試驗裝置開發”，浙江電力公司“閥冷繫統腐蝕機理研究及防腐技術開發”，湖南電力公司“新型長效氟碳防腐塗層研究”，內蒙古電力公司“變壓器油復合抗氧化劑的篩選及其電化學檢測方法研究”“變壓器油質檢驗、在線監測關鍵技術研究”，廣東電網公司“改性氟碳塗料在高壓絕緣子防污閃中應用研究”“防污閃氟碳塗料的理化電氣試驗與施工工藝研究”，廣西電網公司“快速測定變壓器油中抗氧化劑含量的電化學研究”，以及廣州市技術監督局“石墨烯改性導電塗料的研制及其應用研究”等項目研究工作。課題組培養電網化學方面的研究生40餘名、獲得國家授權發明專利18項；同時，課題組成員參與制定了《接地網腐蝕診斷技術導則》（DL/T 1532—2016）、《接地網土壤腐蝕性評價導則》（DL/T 1554—2016）等電力行業標準。
本書主要內容包括：電網基本組成與電網常用金屬材料、接地網材料的腐蝕與防護、變電站接地網三維拓撲結構檢測與腐蝕成像診斷裝置研發、變電站與輸配電杆塔的大氣腐蝕機理與防護方法、超高壓直流輸電繫統的腐蝕過程與防護對策，以及輸配電繫統絕緣子的污閃原理與防治方法等。
本書得到長沙理工大學“十三五”校級專業綜合改革項目（應用化學），及長沙理工大學“應用化學”國家一流專業建設項目的資助，在此表示衷心感謝！
本書適合電網的運行、研究及管理人員參閱，也可供高等院校相關專業師生參閱。
因水平有限，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。

編著者