变电站接地网阴极保护防腐施工探究

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变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施

变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施

变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施郑州电力设计院2009年11月变电站接地装置的腐蚀、危害及防腐措施张玉敏郑州电力设计院450012摘要:接地装置在运行中起着非常关键的作用,是一次及二次设备的安全命脉,但因接地装置容易发生腐蚀,造成接地网局部断裂、接地线与接地网脱落,从而形成严重的接地隐患和构成事故。

若能解决好变电站接地装置腐蚀难题,满足高、低压电气设备长期、安全生产要求,保障系统和设备的安全稳定运行,则能大大提高电网运行的经济效益和社会效益。

关键词:电力系统;变电站;接地技术;接地装置;腐蚀;防腐;措施1、前言变电站的接地系统是维护电力系统安全可靠运行、保证运行人员和电气设备安全的根本保障和重要措施。

近年来,随着电力系统容量的迅速扩大,入地短路电流的大幅升高、先进监控设备抗干扰能力的减弱,我们更应该密切关注接地技术,接地技术也渐渐发展成为一门与电气工程、电气安全、电磁场理论、数值计算方法、地质勘探及测量技术等科学相关的交叉学科。

变电站的接地装置则在运行中起着非常关键的作用,是一次及二次设备的安全命脉,但因接地装置容易发生腐蚀,造成接地网局部断裂、接地线与接地网脱落,从而形成严重的接地隐患和构成事故。

目前,为了减少故障几率,均对变电站腐蚀情况采取了一系列的应对措施,若能解决好变电站接地装置腐蚀难题,满足高、低压电气设备长期、安全生产要求,保障系统和设备的安全稳定运行,则能大大提高电网运行的经济效益和社会效益。

2、腐蚀我们仔细观察任何一种金属侵入电解液中都会发生如下现象:金属晶格中的阳离子进入溶液中,留下负电荷,另一方面,溶解液中的阳离子也沉积到金属上,使金属的正电荷趋于过剩,总之,把金属侵入电解质溶液中,在金属和溶液中就会发生上述两种相反的作用。

当金属在电解液中,阳离子的溶液和沉析达到平衡后,都会形成一个稳定的电极电位,其大小取决于金属和电解液的特性、温度和浓度等因素,因此,不同金属在同一电解质溶液中的电极电位也不会相同,这就是金属的腐蚀及耐腐蚀性不同的原因,也表明不同的腐蚀介质、温度和浓度对金属的腐蚀速度均有影响。

110 kV马山变接地网电化学腐蚀原理及阴极保护法的应用

110 kV马山变接地网电化学腐蚀原理及阴极保护法的应用

110 kV马山变接地网电化学腐蚀原理及阴极保护法的应用摘要:滨州无棣县110kV马山变电站接地网腐蚀严重,接地网腐蚀断裂后,雷电泄流容量不足,造成设备损坏。

鉴于此,改造接地网同时,对其设计了阴极保护方案,并予以实施。

由WDJDW-9000型自动控制装置、WDFY-711型电极、WDCB-811型电极等组成接地网阴极保护系统,WDJDW-9000型自动控制装置的正极与WDFY-711型电极相连,负极与接地网相连;电路联通后,由外部向地下接地网金属材料提供阴极直流电流,电流从WDFY-711电极经土壤介质至接地网形成回路,使金属电位降低(阴极极化)。

该接地网阴极保护系统运行后,各参比点极化值超过(或接近)100mV,减缓金属的腐蚀速率,提高使用寿命。

接地网被阴极极化后得到有效保护,改变了马山变电站接地网受腐蚀严重的现状。

关键词:变电站接地网阴极保护1 110kV马山变电站接地网现状2006年7月11日110kV马山变电站(以下称马山变)35kV山港线遭遇雷击,马山变35kV山港线413A开关动作跳闸,35kVII段保护信号消失,工况退出,遥控失灵。

故障发生后,相关人员迅速进入现场,启动应急预案,对部分设备恢复送电。

现场检查,发现35kV 山港线413A开关下瓷套处呈开放性爆开,山港线二次电缆有明显对地放电痕迹,山港线综合自动化装置烧毁,连带将靠近的两个自动化装置烧坏,为35kVII段综合自动化装置供电的1#直流屏烧毁。

经过现场勘查分析,确定此次故障为雷电沿线路进入变电站。

站内避雷器通过接地网已无法迅速卸除雷电高电压,开关跳开同时,高电压超过开关承受能力,造成开关爆炸后,高电压沿二次电缆窜入二次系统造成。

110kV马山变电站为1992年建成投运的变电站,至今已运行14年,站址位置为沿海盐碱地区。

110kV马山变电站接地网水平接地体为40mm×4mm的普通扁钢,垂直接地体接地极为直径50mm长2.5m 的碳钢管。

论接地网中阴极保护的重要性及施工工艺

论接地网中阴极保护的重要性及施工工艺

论接地网中阴极保护的重要性及施工工艺摘要:本文主要阐述了接地网中阴极保护技术,以及接地网中阴极保护的建模,进一步分析了接地网中阴极保护的措施,供相关人员参考。

关键词:接地网;阴极保护;重要性近些年来,我国能源建设飞速发展,成为世界上能源储运大国。

电力能源与天然气石油在能源中处于核心地位,因此电力线路建设与管道运输行业发展越来越迅猛,输电线路与埋地油气管道的建设是能源运输的核心,然而电力行业与油气运输行业在最优选址原则上极为相近,输电线路与邻近处油气管道大范围的交叉并列运行现象不可避免,即形成了所谓的“公共走廊”[1]。

当输电线路发生故障时,输电线路对邻近处油气管道产生巨大的电磁干扰,易造成管道过电压升高问题,当有管道检修人员接触破损涂层处金属管道时会威胁生命,而且对管道涂层也会产生危害。

因此管道安全运行与管道过电压防护问题受到愈来愈多的关注。

1接地网中阴极保护技术其中,为了降低腐蚀带来的危害,保证电站的安全运行以及工人的人身安全,人们经常采用外加电流阴极保护技术[1]。

外加电流阴极保护技术可以有效地避免因雷电而引发的变电站安全事故[2],对于减少因接地网腐蚀进行的更换,从而降低接地网的维修频率,有着不可替代的重要意义。

外加电流法保护的原理在于给需要保护的金属提供电子,使保护金属极化,从而实现保护的功能。

接地网阴极保护系统[1]主要由辅助阳极、接地网、保护电源等几部分组成。

接地网系统中使用外加电流法,这样设计在于可以广泛应用不同的接地金属,调节输出电压,适应于各种土壤情况,使用寿命长[2]。

设计者从系统的使用时间和可靠性出发,经常采用足够大的安全系数[2],以保证工程的质量。

但是这种为了追求质量的设计,往往增加了工程费用,加大了施工的难度。

如何结合实际环境,既能够合理经济地设计[3],又能满足国家保护标准,阴极保护优化的重要难点就在于设计者如何同时满足两者要求。

2接地网的阴极保护数学模型根据阴极保护体系所有组成部分及反映体系特性的各种参数关系建立接地网阴极保护体系数学模型。

接地网阴极保护施工措施

接地网阴极保护施工措施

接地网阴极保护施工措施第一篇:接地网阴极保护施工措施接地网阴极保护施工措施收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知接地网阴极保护施工措施一、工程简介聊城电厂一期工程中,接地网采用牺牲阳极保护法施加阴极保护,为使接地网使用寿命不小于30年,经计算采用MUG-3型镁合金牺牲阳极,规格为700×(90+110)×90mm,数量为785只,每只重11kg。

参比电极采用铜/硫酸铜参比电极,型号为MCT-2型共8只,测试桩8只,检查片16组,规格为Φ250×1200mm的布袋785条。

二、编写依据1、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-922、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-81第二十五章3、《火电施工质量检验及评定标准第五篇电气装置》4、《电力建设安全施工管理规定》5、《电力建设安全工作规程》6、山东电力工程咨询院设计图纸阴极保护 37-F19519-D1305三、施工工器具电焊机一台、铜质电焊带50米、电焊用工具一套、活口板手一把四、工艺流程及技术要求与标准工艺流程技术要求与标准一》、材料检验1、阳极检验:在牺牲阳极使用之前,按有关标准和规范要求,对其外观尺寸和重量进行检验。

2、电缆检验:检查电缆的规格型号、尺寸、绝缘、与阳极的接头。

3、布袋检验:验证布袋的尺寸、完好度。

阳极不翘曲,表面无毛刺、裂纹、气孔、夹杂物和附着物,尺寸和重量符合要求。

电缆的规格型号尺寸应正确,绝缘皮无破损,与阳极的接头牢固。

尺寸正确,无破损。

二》、袋装阳极的制作、安装1、阳极表面清理2、填包料搅拌3、袋装阳极装配。

4、阳极坑的开挖。

5、袋装阳极的放置。

清除表面的氧化膜及油污。

保证填包料干燥无结块,将填包料搅拌均匀,不得混入石块、塑料带、泥土和杂草等杂物。

(填包料配方比为硫酸铜:石膏粉:膨润土=1:1:2)先向袋中填入约10cm高的填包料,然后将阳极放入袋中央后,在周围加入填包料将阳极包围,以保证阳极周围填包料厚度一致(不小于50mm)、均匀密实,最后将阳极电缆与布袋口用细绳绑扎结实,防止散口。

变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施探究

变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施探究

变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施探究变电站做为电力系统重要组成部分,对电能可靠性供给起到很大作用。

本文探究了变电站接地网腐蚀机理,对腐蚀电化学理论在变电站接地网腐蚀诊断技术进行综合分析,免开挖无损腐蚀电化学理论诊断技术具有发展前景。

标签:变电站;地网;腐蚀原因;防腐蚀措施引言在变电站的建设和稳定运行中,接地网是不可或缺的一部分,对于保障系统的稳定以及变电站内设备和操作人员的安全来说至关重要。

目前,我国变电站接地网通常采用碳钢作为材料,由于接地网埋在地面下,常常被忽略,在土壤中长时间的运行,在受到各种条件的影响,运行一定年限后极易腐蚀,发生严重的损坏,影响系统的稳定,对电网造成了极大的影响。

近些年来,随着电网的升级改造和超高压输电线路的发展,已经发生过多起由于接地网腐蚀而导致的运行事故。

据报道,全国地网开挖检查中,有些过几年就已经腐烂,而变电站地网开挖重新敷设的投资也会相应增加数倍。

因此,研究接地网的腐蚀原因,并采取有效的措施解决接地网腐蚀问题,保证电网安全稳定运行,是需要亟待解决的问题。

1接地网的腐蚀机理分析1.1电化学腐蚀(1)微观电池腐蚀。

变电站接地网由带状碳钢焊接制成,碳钢的生产过程及接地网建设施工过程中会使碳钢发生金属组织不均匀,化学成分不均匀,表面状态不均匀及表面膜不完整等情况,上述情况的存在会引发微观电池腐蚀。

微观电池腐蚀使接地网表面及焊接处产生微小缝隙,土壤中电解液进入缝隙继而引发缝隙腐蚀,加重腐蚀状况。

(2)宏观电池腐蚀。

接地网的埋设面积近似于变电站地上设备的占地面积,较大的土壤接触范围造成接地网不同位置土壤环境的差异,极易形成浓差腐蚀电池腐蚀。

因为主要成分不同,埋设接地网的土壤分成了砂石区和黏土区。

在该腐蚀体系中,砂石区空隙大氧气充足,埋设在其中的碳钢电位较高,而黏土区密实缺少氧气,埋设在其中的碳钢电位低,两个区域共同构成氧浓差电池)。

处在黏土区的碳钢成为宏观电池中的阳极,发生腐蚀的状况。

阴极保护课题研究报告范文

阴极保护课题研究报告范文

阴极保卫课题探究报告范文摘要:本探究旨在探讨阴极保卫技术在金属腐蚀控制中的应用。

通过试验方法对阴极保卫技术进行了探究,结果表明,阴极保卫对金属材料的腐蚀具有显著的控制效果。

本文通过对阴极保卫的原理、方法和应用进行了详尽阐述,并提出了一些改进措施,以进一步提高阴极保卫技术的效果。

1. 引言金属腐蚀是一个严峻的问题,给工业生产和民生带来了巨大的经济和安全损失。

阴极保卫作为一种有效的腐蚀控制方法,具有广泛的应用前景和重要的探究价值。

2. 阴极保卫原理阴极保卫基于电化学原理,通过在金属表面形成保卫层,将金属的阳极和阴极反应分离,从而减缓或阻止金属的腐蚀反应。

常用的阴极保卫方法包括外加电流阴极保卫和阴极保卫涂层两种。

3. 阴极保卫方法外加电流阴极保卫是指通过外部电源施加电流,使金属材料成为阴极,从而抑止金属的腐蚀。

阴极保卫涂层是在金属表面涂覆一层具有阴极保卫功能的涂层,形成保卫层来防止金属腐蚀。

4. 阴极保卫应用阴极保卫广泛应用于船舶、海洋工程、石油化工等领域。

通过试验探究,证明了阴极保卫技术在这些领域中的有效性和可行性。

5. 改进措施尽管阴极保卫技术已经取得了一定的效果,但仍存在一些问题和挑战。

为了进一步提高阴极保卫技术的效果,可以深思加强对阴极保卫材料的探究、优化阴极保卫设计和加强监测与维护等方面的工作。

6. 结论阴极保卫技术作为一种有效的腐蚀控制方法,具有重要的探究价值和应用前景。

本探究通过试验方法对阴极保卫技术进行了深度探究,并提出了一些改进措施。

进一步的探究和探究将有助于提高阴极保卫技术的效果,并为金属腐蚀控制提供更好的解决方案。

关键词:阴极保卫,金属腐蚀,电化学,外加电流,涂层。

浅谈500kV变电站接地网腐蚀与防护

浅谈500kV变电站接地网腐蚀与防护

浅谈500kV变电站接地网腐蚀与防护电力接地网的可靠性直接关系到电网的安全运行,是造成大面积停电的事故原因之一。

目前普遍采用的普通碳钢构件存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差等问题。

直接采用纯铜作为接地体材料,或加大接地体截面虽然可以大大延长接地网使用寿命,但成本过高。

钢表面镀锌或采用阳极牺牲法等存在延寿有限和均匀性差等问题。

钢表面高温镀铜和涂覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同时也兼顾了成本,可明显延长接地网可靠使用寿命至30年以上,是今后接地体构件防腐技术的主要发展方向。

标签:接地网腐蚀防护耐腐蚀0 引言电网的稳定运行主要取决于500kV变电站接地网的运行状态,而且在某些情况下,大面积停电的事故也是因500kV变电站接地网的故障而造成的。

施工单位都在地下埋设接地网,受地理环境恶劣和地下土壤不同的影响,土壤腐蚀是造成接地网的首要危害。

山西省电力公司检修公司负责运行维护全省的18座500kV变电站(开闭站),因其结构复杂不易于进行设备维护,我单位每隔五年要花费很多精力来开挖维护和翻修接地网。

采用这种模式进行设备养护,不仅要注意现场运行情况,而且要盲目地做大量的工作,周期长、进度慢。

鉴于此,我单位将接地网腐蚀的诊断和防护方案研究提上了议事日程,并在实践中着力改进接地网材料的耐腐蚀性能,延长接地网的服务期限,从而确保500kV电网设备保持良好的运行状态,节约运营成本。

1 接地网腐蚀机理在我省500kV变电站中,水平接地体由圆钢或扁钢焊接而成,垂直接地体用角钢或钢管组成。

整个系统的安全稳定运行就要依靠每个元件及其相互配合共同工作。

若采用同等的接地装置,则接地电阻变大,土壤电阻率也将随之增大。

在土壤内,特别是在接地引下线的地面和土壤交界处,金属与介质的电化学不均一,就会形成腐蚀原电池使接地网遭到电化学腐蚀,而碳钢则容易发生吸氧腐蚀。

土壤内的氧被水溶解会加速扩散。

土壤内电解质和氧的浓度、以及土壤的pH值可被土壤内厌氧微生物的新陈代谢产物改变,进而加速电化学腐蚀的阴极去极化过程,最终促进接地网更快的发生电化学腐蚀。

220kV火龙岗变电站接地网防蚀保护技术的研究与应用

220kV火龙岗变电站接地网防蚀保护技术的研究与应用
年 接地 网 开 挖 检 查 情 况 见 表 1 。
量 差 别 很 大 , 壤 均 匀 性 很 差 。 土 壤 p 值 在 7左 右 , 土 H
当 p 值 为 7时 , 处 于 活 化 腐 蚀 状 态 , 句 话 说 , H 铁 换 就
是 火 龙 岗 变 电站 的 接 地 网处 于 活 化 腐 蚀 状 态 。
3 2 火龙 岗变 电站 土壤 电阻率 测定 .
断裂
3 1 0
维普资讯
20 0 7年 2月 第 8卷 第 2期




Fe . 00 b2 7 VOI8 N0 2 . .
Ee t a E u m ̄ t lcr l a i a i c p
2 0k 2 V火龙 岗变 电站 接地网防蚀保护 技术 的研究 与应 用
蚀 电 池 土 壤 的 理 化 性 能 都 能 左 右 土 壤 腐 蚀 。 根 据 火
龙 岗变 电 站 的地 理 位 置 , 择 6个 取 样 点 进 行 取 样 和 选 分 析 , 果 见 表 2。 结 从 表 2可 以看 出 : 龙 岗变 电 站 各 取 样 点 总 含 盐 火
腐 蚀 , 别 接 地 装 置 出 现 断 裂 、 脱 等 现 象 , 地 网 性 个 开 接 能 的劣 化 已 严 重 威 胁 人 身 、 备 及 电 网 安 全 。 2 0 设 04
表 1 20 0 4年火龙 岗变 电站的接地 网开挖检查情况
开挖位置
20k 区 域 2 V 10k 区域 1 V 主 变 压 器 区域
开挖数量
/ 个
3 6 2 6 8 1 3 1 2 3
地 网 腐 蚀 情 况
一般 严重腐蚀 开脱
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设和 阴极 的焊接安装 , 以及 阴极保护 系统 电缆 的敷设 与电气 回路 的连接 , 完成 了电化学保 护装置 的安装 , 即 日电化学保 护装置经调试投入运行 。文章在此对整个项 目的实施过程进
网的腐 蚀源 于普 通碳钢在腐 蚀性土壤 环境 中的 电化学 腐蚀 以及 电网设 备等运行 中的泄流造成的接地 网的腐蚀 , 使其截
影响接地 网保 护效果 的最重要参 数是 阴极保 护 电流密
程实 际 , 对 阴极保护 防腐技术 的应用进行分 析 , 可为相 关工
作者提供参考。
度的大小 , 它决 定了接地网电化学 电位 的极 化幅度 。为使接
地 网金 属的极化 电位达 到 良好的 阴极 保护 效果所需 的 电位 值, 必 须选 取适宜的阴极保护 电流密度 。如果选取 的电流密 度偏低 , 会 造成保护不足 , 接地 网得 不到很好保护 ; 如果选 取
其发 展 , 必将导致较 大的安全 隐患 , 进 而影 响到电 网系统 的 安全 、 稳定运行 。因此研究和解决 变电站接地 网的腐蚀 , 是提 高现行变 电站接地性能 的稳定性 , 确保 电网安全 、 经济 、 稳定
运行所迫切需要解决 的课题 。
注: 土壤与水的 比例为 1 : 5
该变电站不同地域 的土壤 电阻率均很高 ,差别很大 , 在
的保 护电流密度 偏高 , 将会造成 不必要 的能源损 失 , 还 可能
因阴极析氢和放 氯等反应产生 的副作用 。 碳钢接地 网的阴极保护电流密度与其表面腐蚀状态 、 氧 ・Fra bibliotek2 6・
第1 期( 总第 1 5 3 期)
工程应用■
化 物种类 和组成 、 土壤成分 和腐蚀性 能 、 变 电站运行 对接 地
化学理论 , 由外部 向地下腐蚀的接地 网金属材 料提供阴极直
盐类电解质含量 为 2 1 2 m g / 1 0 0 g 。 大部分土壤 p H 值为 8 . 2 5 — 8 . 4 8 。根据表 2列出的土壤含盐量及 土壤 p H 值与土壤腐蚀
性 的相关判定标 准划分 , 该变电站土壤具有 中等腐蚀性 。
面积减小 , 甚至断裂 , 造成 接地性 能不 良, 危及设备 及人身安
行分析 , 相关要点可为变 电站接地 防腐实践提供借鉴 。
经现场观察研 究和相关计算机分析 , 该 变电站土壤理化 性能及土壤腐蚀性说 明如表 1 所示 。
表 1变电站土壤的理化性 能
全, 带来 巨大的损失 。通过对笔者所在单位部 分变 电站接地 网腐 蚀情况 的调研 , 部分接地 网存在严重 的腐蚀情 况 , 若任
0 . 1 58 >5 0 7 0
为 扩 大 电 极 作 用 的范 围 ,降 低 接 地 电 阻 ,设 计 在
●工 程 应 用

2 0 1 4 血
变 电站接 地 网 阴极 保 护 防腐施 工探 究
黄 健 华
( 福 建宏瑞建设工程有 限公 司, 福建

福州 3 5 0 0 0 3 )
要 变电站接地 网腐蚀 时刻影 响电力 系统的安全、 稳定运行 , 必须 高度重视 变电站接地 网防腐 。 目前 虽然防
腐措施较 多, 但就应 用现状来看 , 阴极保护防腐 由于寿命长 、 散 流性好、 可靠性 高、 造价低等诸 多优点 而得到 了广泛的
应 用。本文主要结合工程实际对接地 网阴极保护防腐技 术的应用进行分析 , 可为类似 工程 的处理提供参考。
关 键 词 变 电站 接 地 网 ; 阴极 保 护 ; 防腐
表 2土壤含盐量及土壤 D H 值与土壤腐蚀性
流 电流 的方法 , 使金属电位降低( 阴极极化) , 从根本 上降低金
属 的腐蚀倾 向和腐蚀速率 , 从而达到抑制接地 网金 属材料 的
腐蚀 的效果 , 具有重要研究价值 , 在此 , 文章 主要结 合具体工
2 变 电站接地网阴极保护防腐技术方案
1 工程概 况
某 变 电站建 站时 所用 接地 网材料 为 4 0 × 4 的普 通碳 钢, 投运 使用 已有 2 0 多年 , 期 间虽然经过 维修 , 但土壤 中的
接地 网的锈蚀 已很严重 , 表面有较深 的腐蚀坑 。因此有必要 采取有效 的防锈保护措施 。研究决定 2 0 1 1年 5月采用 了电
网的影响等 因素有关。在 国内外相关文献 中给出过相当宽 的 推荐 范围 : 1 0~1 0 0 m A i m2 。本方案综合考虑 上述 因素 , 以及 以往完成 的接地 网阴极保 护工程中的实践经验 , 确定设计保
护 电流密度 i 为6 0 m Mm2 。
规 格
m7 5×1 50 0
8 0—1 2 0 f  ̄ ・ n l , 说 明土壤 的导 电性差且不均匀 。 土壤中可溶性
目前变电站接地防腐技术有覆盖法 、电化学 法等技术 , 其 中电化学保护 技术是控制 和减缓金 属腐蚀 的极有效 而又 很经 济 、 省事 的方法 , 特别 是 电化法 中的 阴极保 护 防腐 技术 得到 了广泛的应用 。阴极保护防腐技术是 基于金属腐蚀 的电
0 引 言
随着变 电站容量的不断扩大 , 接地网安全运行 的要求越
化 学保 护 技术 方法 对 接地 网进 行 了 防锈蚀 保 护 。项 目于
2 0 1 1年 5月 8日至 5月 1 6 日在现 场完成 了埋地 电极 的埋
来越严格 , 对接 地体 的耐腐蚀 和热稳定性的要求也就 越高。
欧美等 国家接 地网大都采 用铜材及不 锈钢 , 而在我 国 , 由于 资源、 经济等原 因 , 接地网所用 的材质主要为普通碳 钢。接地
表4 WDF Y- 7 1 1型 电极 规 格 与 电化 学 性 能
有 效表 质 量 电 阻率 允许 电 流 面 积,
0. 3 5 3 5 7 . 2 ̄1 0 1 2 0
消 耗率/ 电流效
密度
m / k g , n . m 密度( A , )( k g / A . a ) 率, % , ( g / c m ] )
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