高海拔输电线路腐蚀原因与对策分析论文_丁超明,张斌,常杰,马静

高海拔输电线路腐蚀原因与对策分析论文_丁超明,张斌,常杰,马静

(国网甘南供电公司)

摘要:输电线路是如今电网的主要组成结构,其运行的安全与否对于电网系统的传输效果影响巨大。特别是对于高海拔地区来分析,输电线路施工建设以及后期的运行维护中受到外界的影响比较大,如果在使用之后管理不好,十分容易受到环境的影响。腐蚀是高海拔地区输电线路常见的危害之一,需要明确其产生的根本原因,同时结合相关的实际情况选择合理的管理办法进行操作。为此本文分析了高海拔地区的输电线路防腐技术应用。

关键词:高海拔输电线路;腐蚀原因;防腐技术

对于高海拔的地区来说其地质与自然环境具有很大的差异,输电线路在具体运行的时候会受到外界因素的影响程度比较大。对于目前高海拔地区的输电电路运行情况来分析,其存在比较大的腐蚀情况,对于线路的正常运输以及安全生产存在比较大的威胁。为了保证输电线路的安全正常运行,需要结合目前其具有的环境特征,对于造成腐蚀的因素开展详细的论述与分析,同时依赖于产生的基本原因提出相关的处理办法与措施,努力不断的提升输电线路的运行效果。

1.腐蚀破坏的基本原理

1.1对地装置以及杆塔接入地部分腐蚀

首先对于电力接地装置是电网安全运行最为重要的模块,其也是电力输电线路的防雷装置,其埋设于地下0.6m的土壤内部,土壤是造成其腐蚀的基本环境介质。高海拔土壤腐蚀属于电化学腐蚀模块,其会受到土壤的PH数值、杂散电流以及化学反应、电阻率以及微生物等影响比较大。尤其是对于高海拔地区因为盐岩内部含有大量的氯离子,氯离子的半径较小同时穿透能力比较大,其腐蚀的基本原理就是:氯离子伴随着卤水吸附到钢结构上面,经过化学反应取代了钝化膜的氧离子,进而使得钢结构表面起到保护作用的氧化铁转变为没有保护功能的氯化铁,之后会在卤水内部变成氯化铁结晶,之后开始逐渐的膨胀,形成较大的裂缝,裂缝顺着钢结构由细变宽,由短逐渐的拉长,进而形成恶性循环。接地网的腐蚀会导致接地引线的损坏,同时也是会直接的影响接地网的使用寿命以及电网的运行安全。

其次为杆塔以及底盘,卡盘的主要材质为混凝度,混凝土自身的属性为碱性,其含有的主要物质为氢氧化钙,但是高海拔土壤内部的氯离子比较多且表现为酸性,氯离子同氢氧化钙其反应之后转变为氯化钙,其比较容易溶于水。结果为导致侵入的水、气体已经氯离子同钢筋接触产生比较严重的铁腐蚀,进而大幅度的降低了混凝土的强度,进而破坏了混凝土的结构,造成非常严重的破坏。

1.2对于地上构件、导线以及绝缘子的危害

针对于以上的部件由于其常年的裸露,在经受过风吹日晒以及空气颞部的氯离子腐蚀加快了裸露铁构件以及金具、导线的腐蚀,对于绝缘子的危害非常大。

首先在如今的情况下我国的输电线路导线很多采用的都是钢芯铝绞线或者是钢绞线模式,这些结构中最容易引起腐蚀的就是钢芯。对于导线的腐蚀模式主要含有化学腐蚀以及电化学腐蚀,同时最为严重的就是电化学腐蚀,同时其腐蚀的结构主要为外层。高海拔地区的空气湿度比较大,在空气内部含量大量的氧气以及二氧化碳,以及相关的其他气体以及岩性物质溶解到水膜内部,最后形成电解液薄膜,其也是属于金属氧化膜产生的反应进而导致出现孔腐蚀。对于导线的部铝股以及镀锌钢芯接触模块,因为金属电极以及电位差异较大,这些也是会产生比较大的接触腐蚀。铝股受到腐蚀之后的表面就会产生比较大的白色粉末,同时出现大量的麻点,之后也会导致导线变得非常脆弱,抗拉等强度明显的变弱,严重的时候会出现断股以及断线等情况。

其次为对于一般的电镀锌或者是烤漆的铁构件金具半年左右的时间就开始生锈,一年之后开始出现锈点斑斑的情况,两年之后相关的铁构件开始腐烂,在三年之后基本已经都不腐烂。对于高压电力金具,电缆分接箱以及电表集装箱、低压线路安装的相关金具,其含有的使用周期都是低于三年的。

最后对于绝缘子来分析,对于交流电压的作用下面绝缘子串,不管是其片数的多少,其具有的分布电压曲线都是具有两端高以及中间低等特征。这些都是绝缘子的自身电容以及对于导线的杂散电容等,对地杂散电容等所导致的,我们从分布电压数值的分析可以看住,靠近于导线侧的数片绝缘子所含有的电压比较高,其周边的电场强度比较大。通过上面的分析腐蚀主要是会受到地理环境的作用,如果要想使得腐蚀破坏的影响降低到最低程度,需要采取相关的防护措施。

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2.防护对策分析

2.1接入地下部分的保护

首先对于一般的接地线入土的时候,对于地面表层以及接地接触位置最为容易发生腐蚀,这是由于地面表层的接地线最为容易受潮同时暴漏在外面,在同空气内部的氧气接触后,接地线铁部件在富洋以及潮湿的环境下面,极为容易产生腐蚀。为了有效的解决接地网腐蚀的损害较快的问题,对于接地装置的扁铁模块以及角铁上面涂抹一层导电防腐的涂料,就可以实现防腐以及导电的双重效果,进而使得寿命可以延长到一倍。还可以采用石墨接地的方法,低电阻接地模块可进行垂直埋置或水平埋置,埋置深度不宜小于0.6米;采用几个模块并联埋置时,模块间距不小于4米。如条件不允许,可适当减小,与此同时应减小计算模块用量时模块利用系数的取值。低电阻接地模块的极芯互相并联或与地线连接时,必须进行焊接。要求用同一种金属材料焊接,确保连接的可靠性。这种模式是目前最为优异的方法,但是存在的缺陷为工程造价较高。

同时对于超出地面模块的接地线虽然也是同空气内部的氧气接触,但是其一般在受潮的情况也是比地面表位置交轻,为此这一部分的接地线不容易受到腐蚀。入土之后的接地线部分土里的潮湿情况虽然是比较严重,但是这一位置处于缺氧的状态之下,为此这一模块的接地线也是不容易受到腐蚀的。

其次对于电杆的防腐措施,高强度的防腐抗冻抗风腐蚀混凝度,对于满足预应力的混凝土电杆工艺要求以及普通的混凝土性能的前提之下,需要突出其含有的相关特征,进而满足于特殊环境下面的使用需求。同时还需要对于电杆顶部开展封堵处理,底部也是需要开展封堵,其含有的封堵长度应该超过1000mm,对于封堵来说应该采用的是同级别的高强度防腐抗冻抗风腐蚀混凝土。

对于电杆外部的防腐措施,为了更好的适应自然以及地质条件,对于高强度的防腐抗冻混凝土深埋位置需要采用的为聚乙烯套管开展二次的防腐。这种套管含有的特征为抗冲击性能优越、耐低温性能良好,低温催化温度可以达到-70℃以上;化学性能比较稳定,可以抵抗各种的酸碱以及盐的腐蚀,防腐套管需要高度地面100mm以上。

2.2地上结构以及绝缘子的保护

首先对于导线来说利用的为绝缘子钢芯铝绞线作为导线,由于绝缘导线自身为绝缘,其绝缘的厚度为3.5mm,耐压等级达到15kv,同时加上导线接头位置采用的防腐胶带开展处理,这种就可以具有十分良好的抗腐蚀功能。

其次对于绝缘子来分析,环境主要破坏的为复合绝缘子或者钢化玻璃绝缘子;再次对于铁构件以及金具在电力施工的时候采用的防腐喷涂以及全部热镀锌措施阻止铁构件与金具腐蚀,对于铁构件以及金具都是采用国家定型产品以及定点厂家生产的热镀锌处理构件。

最后对于室外的电气设备,电缆分接箱外壳采用的不锈钢以及热镀锌,可以大幅度的提升其抗腐蚀能力,还有对于室外安装的电气设备安装的时候涂抹0.5mm厚度的电力复合树脂。可以降低接触电阴作用,对于导体或接头表面具有抗氧化能力。

结束语

对于加强与改善电力输电安全以及可靠程度,大幅度的降低输电线路的事故率,对于电网的安全以及稳定具有十分重要的意义,同时还是关系到输电系统运行的社会效益与经济效益。其中的电力以及电力输电线路的寿命管理以及腐蚀管理问题最为严重,分析电力输送的线路由架空导线、绝缘子以及金具、杆塔、接地装置等部分构成,场地的暴漏在户外受到各种恶劣环境的作用,进而导致电力输电线路的导线、金具以及地线、杆塔等在恶劣的环境下面受到非常严重的腐蚀情况,为此本文特针对于高海拔地区电力线路的防腐蚀措施开展系统的分析与介绍,争取降低腐蚀对线路造成的影响,不断提高输电线路运行安全性与稳定性。

参考文献

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论文作者:丁超明,张斌,常杰,马静

论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/30

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