摘要：架空输电线路是利用绝缘子和空气绝缘，由电力线路，导线、架空地线、杆塔、接地装置等组成的电力线路，暴露在室外的架空输电线路表面容易受空气或酸碱性的污染，使其杆塔、金具和导地线被腐蚀，破坏其镀锌层，而使这些设施失去保护作用而产生锈蚀，使其强度降低，缩短线路的使用年限，对安全运行造成影响。本文针对国内架空输电线路金具受到腐蚀的原因，提出了国内架空输电线路金具的防腐措施，以供参考。
关键词：国内；架空输电线路；金具；防护
1.国内架空输电线路金具受到腐蚀的原因
金具的腐蚀包括干腐和湿腐两种。在干燥的空气中输电线路金具形成的氧化膜一般会对其内部起到保护作用，但是如果金属表面存在水分，就会有电解质溶液产生，加上金具表面物理特性和化学成分极其不均匀，会导致电解溶液形成局部微电池，从而腐蚀金具。另外因为在各种气体中金具的耐腐蚀性各不相同，针对亚硫酸气体，铝具有比铜更好的耐腐蚀性，但是对于沿海潮湿的含盐空气来说，通风相对较好。根据导线的空气暴露试验显示，在条件相对较好的工业区，除了钢线之外的单股线，都具有较轻的腐蚀性，并且各材质之间没有多大的差异，在腐蚀情况比较严重的区域，耐腐蚀最好的为铜。相对于单股线来说，绞线的腐蚀情况较轻，线股数比较多时，因为受到外层的保护，内层线的腐蚀相对较轻，并且腐蚀的程度受线股的影响，线股越细，腐蚀情况越厉害；铝股线的纯度越高耐腐蚀性越强。当前使用量比较大的钢芯铝绞线发生腐蚀的原因主要是：空气腐蚀、钢与铝线间的接触腐蚀、绞线间的缝隙腐蚀等。
2.国内架空输电线路金具防腐措施
2.1导线防腐
导线指的是用于电线电缆的材料。在制作导线用的铜、铝、铁等的材料，除了含有亚硫酸腐蚀气体的地区，铜在其他各种环境中都比较适用，所以一般无需采用防护措施，所以主要是钢线和铝线的防护：（1）应该避免铝导线和其他异种金属的接触腐蚀，主要是以铝合金线代替钢芯或代替钢芯和铝线，但是其都具有较低的导线强度。另外防腐剂可以隔离钢芯铝线和空气。主要采用的防腐剂有无皂黄油和非晶型蜡，可以选用轻、中、重防型的钢芯铝绞线。想要使钢芯的耐腐蚀性得到提升主要是选用铝包钢线；铝锌合金镀层钢芯铝绞线是当前工程常采用的方法之一。另外想要使铝线的耐腐蚀性提升，还可以在最外层使用纯度较高的钢芯铝绞线；（2）尽管架空地线使用的主要是镀锌钢绞线，但是因为其具有较差的耐腐蚀性，所以腐蚀速度比铝线大许多。当前工程中常采用的是铝包钢线、镀锌合金镀层钢绞线。
2.2铁塔防腐
铁塔作为支撑架空线路导线和架空地线，使导线分别与导线、架空地线、杆塔、大地和交叉跨越物等之间的距离足够安全。铁塔的防腐措施一般包括：（1）镀锌。镀锌是有效的避免钢材腐蚀的方法，因为相对于铁来说，锌的活动性能较差，可以对铁起到保护作用，且锌腐蚀以后的生成物是具有细密性结构的防止发生进一步腐蚀的化合物，所以应该在铁塔使用的钢材上全部热镀锌对其表面实施覆盖保护；（2）刷漆。镀锌铁塔使用年限超过其耐用的范围限制，在铁塔的表面会出现一种黄色的锈迹，在雨水不容易刷到或螺栓固定的地方，塔材易产生腐蚀，所以可以涂刷锌(锘)黄底漆，外层使用的漆应该考虑其耐温和耐水性能，因此可以选择涂刷长油度醇酸树脂涂料和铝粉漆。
2.3接地体的防腐
接地体又叫作接地极，是直接和土壤接触的金属导体或导体群，因为和空气接近的浅层土壤对接地体有更严重的腐蚀，所以应对接地引下线进行镀锌，由于水平接地体现场镀锌不便而直接把钢筋埋入地下，对于严重腐蚀的场合，通常应该合理的增加接地圆钢的直径。针对腐蚀比较严重的地区，一般采用以下解决措施：（1）使用其他材质的接地体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然铜的电解腐蚀率比钢高，但是铜的抗自然腐蚀能力较好，铜在土壤中具有较低的腐蚀率，但是造价较高并且容易被盗；（2）热镀锌接地体。金属锌比较活泼，锌层没有遭到破坏之前，其表面会形成薄而细密的腐蚀物，并且在其表面均匀覆盖，对周围介质起到一定的隔离作用，进一步阻止腐蚀，但是锌层被破坏之后显露出铁点时，锌就会作为阳极发生溶解，铁只起到传导电子的作用；（3）在接地体涂刷防腐导电涂料。导电防腐材料是一种由天然导电的高分子材料、稀释剂、抗氧剂、阻聚剂、填料等物质组成的涂料，它的防腐原理是其有机涂层可以对钢材受电解质溶液的浸润起到阻隔作用，使其形不成微电池而得到相应的保护；（4）牺牲阳极。牺牲阳极是一种保护阴极的形式，是使用电位较负的合金或金属紧密连接被保护金属，使其成为阴极，这种电位较负的合金或金属因向被保护金属供给阴极电流而受到腐蚀，被称为牺牲阳极。牺牲阳极的材料常选用锌合金、镁合金或铝合金，但是在接地防腐中该方法使用较少；（5）局部换土。在接地槽之内更换没有腐蚀性的土壤，可以使接地体处于没有腐蚀性的土壤中，起到防腐作用，但是换土会涉及到远距离运输等问题，换过一定的时间以后，没有更换的部分土壤的有机物会由土壤的毛细管向换过的土壤中传递，使其逐渐变得具有一定的腐蚀性，从而腐蚀接地体；（6）锌—5％铝—稀土镀层。因为镀层中锌具有较低的电位电极，在电化学腐蚀中，锌是阳极，钢是阴极，保护钢需要牺牲锌为代价。镀层中的铝具有很强的化学活性，容易迅速和氧发生反应生成细密的三氧化铝保护膜导致镀层表面发生钝化，防止自身继续发生氧化反应。
2.4金具的防腐
因为金具本身特征的制约，使其正常情况下也比铁塔和导线的腐蚀速度快。第一，金具具有比较复杂的结构形式，存在较多的边角和孔隙结构，容易产生局部腐蚀状态，如接触腐蚀和缝隙腐蚀，从边角缝产生腐蚀；第二，金具通常承受的拉应力较大，使镀锌层表面的破坏程度加大，扩展并增加了其表面产生的裂纹，表面破坏程度较大更容易使腐蚀介质进入镀锌层；另外过于集中的应力产生的驻留滑移带，其位错密度较高，原子活性较高，容易成为优先被腐蚀的阳性腐蚀；第三，金具和输电线路固定连接并不完全，存在较小的活动空间，因此金具运行产生的碰撞摩擦加速了腐蚀。和铁塔一样，金具也应该镀锌。针对腐蚀比较严重的地区安装前可以涂漆，安装之后破坏漆膜的部分还应该补漆。应注意加强工业区架空输电线路的防腐措施，可以选用的方法有增加镀锌厚度、涂覆耐磨涂层、铝合金镀层等，还应该把镀锌层厚度控制在192—300um。
2.5基础防腐
这里所讲的“基础”指钢筋混凝土。因为混凝土内有许多毛细管存在，在含有氯离子和硫酸根离子较多的腐蚀性较强的盐碱地区，侵入混凝土的硫酸盐侵蚀作用较强，它可以和混凝土发生反应生成石膏和硫铝酸钙，使固体体积扩大两倍之多，使混凝土发生膨胀而使构建发生开裂现象。一般基础防腐主要包括：（1）选择合适的混凝土品种。如为了抵御软水的侵蚀，可以选择氢氧化钙含量较低的水泥；为了抵抗硫酸盐的腐蚀可以选择含铝酸三钙较少的水泥；（2）改良混凝土。在浇制钢筋混凝土时可以加入改性环氧呋喃树脂胶液，使钢筋混凝土耐酸碱性能增强，使其内部毛细管减少，提升其防渗性能；（3）在基础表面加防腐涂层。依照腐蚀原理，混凝土和金属产生腐蚀需要存在氧离子、水和离子流动的途径，所以可以在基础表面涂刷防腐涂料，防止有害离子进入混凝土内部。
结语
总之，随着我国电力事业的快速发展，架空输电线路的角色越来越重要，暴露在室外的架空输电线路杆塔、金具和导地线极易受到腐蚀破坏其镀锌层，所以相关部门应该对其引起重视，对其制定并采取合理的防护措施。
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论文作者:寿晓波,杨万里,田阳,李啸远
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：镀锌论文; 线路论文; 导线论文; 镀层论文; 表面论文; 铁塔论文; 地线论文; 《电力设备》2017年第32期论文;