摘要：在我国经济迅速发展的推动下，我国各行各业都得到了快速发展。其中，电力企业的发展最为突出，并为社会以及人们提供了优质的电能服务。输电线路是电能传输的主要途径，不仅关系着电力系统的运行质量和运行效果，还对社会发展进程具有至关重要的影响。因此，提高输电线路耐腐蚀性、应用性已经成为电力企业主要发展方向，并受到人们的普遍重视。本文主要就输电线路新型耐腐蚀接地材料的经济性进行分析，并概括了新型输电线路的应用范围，希望对日后的相关研究有所帮助。
关键词：输电线路；接地材料；铜覆钢接地装置；柔性石墨接地装置
随着我国社会和经济的不断发展，人们的生活水平得到显著的提升，并对电力系统运行的稳定性与可靠性提出了更好的要求。输电线路杆塔是电力系统重要的组成部分，不仅能降低线路跳闸概率，提高线路运行稳定性，还能提高电力系统运行的安全性与可靠性，满足新时期社会以及人们对电能的需求。但是，由于输电线路常年处于露天环境工作，不仅要受到气候、地质等自然因素的影响，还会遭到严重的腐蚀和破坏，减缓输电线路使用年限，降低线路运行效果。同时，腐蚀和断裂的接地线还会造成电阻增大，引发线路故障，危害用电客户的人身安全。因此，电力企业在选择输电线路时，应以耐腐蚀性能高、稳定性能强、经济性能好的新型材料着手，为电力系统高效运行提供保障。
1、耐腐蚀接地材料
就我国输电线路耐腐蚀接地材料来看，其主要分为铜、石墨、铜覆钢以及柔性石墨等几种材料。耐腐蚀接地材料的应用不仅大大提升了线路运行效果，还进一步强化电力系统的运行能力，对我国电力行业的发展具有至关重要的作用。
1.1、传统耐腐蚀材料
纯铜和石墨是典型的传统输电线路耐腐蚀接地材料。首先，对于纯铜材料来讲，在输电线路易腐蚀地区，利用铜与氧接触会发生氧化反应，并通过氧化物的包覆作用将内在铜体紧密包裹起来，防止纯铜材料被更深层度的腐蚀。因此，纯铜材料的耐腐蚀性能较高，铜体接地装置的寿命较长。但是，由于纯铜的价格较高，不适用于大面积、长期的使用，出于对电力企业经济效益与战略资源的考虑，不推荐纯铜材料的接地装置。其次，对于石墨材料来讲，其主要是将石墨线芯和石墨外线编织而成的导电装置组成。其优点是价格相对较低，替换方便。其缺点是接地装置易破损、易老化，石墨芯易断裂，不耐用。因此，在电力企业选择输电线路材料时，很少将石墨材料作为耐腐蚀接地装置。
1.2、新型耐腐蚀材料
铜覆钢材料和柔性材料是新型耐腐蚀接地材料的主要代表，不仅大大提升了输电线路的运行质量，降低运行故障发生的概率，还能有效改善输电线路结构性能，保障电力系统运行的稳定性。铜覆钢材料是纯铜替代材料之一，并在纯铜材料应用性能上升华了使用年限与耐腐蚀效果，是新时期输电线路主要的接地材料。随着我国科技水平的不断提升，已经铜覆钢材料制作成铜覆钢扁钢、铜覆钢棒材等多种产品，并在建筑领域、公共设施领域、石油化工行业等得到广泛应用。从铜覆钢材料的耐腐蚀性能来讲，由于铜的耐腐性较高，并在与氧气接触后会发生钝化反应，进而降低铜覆钢材料的年失重率，提高材料的使用年限。从铜覆钢材料热稳定性能来讲，铜覆钢耐热性能较高，并为接地装置的稳定运行提供的保障。从铜覆钢材料机械强度来讲，由于铜覆钢材料的抗压力较强，铜层厚度较大，因而在接地装置运行过程中，不会由于与地面发生摩擦而影响铜覆钢材料的耐腐蚀性。
柔性石墨接地装置是普通石墨接地装置的升华与完善，并对输电线路的稳定运行提供保障。柔性石墨接地装置由导电碳、柔性石墨复合材料等构成。其应用优点有：⑴柔性石墨材料可以变换不同的形状、长度，抗拉强度高、实用性能强。⑵柔性石墨材料抗腐蚀性较好，由于柔性石墨的稳定性能较高，在强腐蚀地区也能保证良好的运行状态，降低电力企业的投入成本。⑶柔性石墨材料的结构稳定，无论外界环境是高温还低温，柔性石墨材料的结构都趋于稳定，不会对输电线路运行效果造成影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、腐蚀地区接地装置经济性分析
2.1、接地装置型式
本文主要就我国高压交流输电线所采用的接地装置型式展开分析。接地装置型式主要由引下线、水平线地体、降阻材料等部分构成。其中，接地装置的方框尺寸为25米×25米，引下线长度为4米×4米，电阻率为0-9000欧姆/米。此外，镀锌圆钢接地装置主要由直径为12毫米的热镀锌圆钢、接地引下线等构成，运用大量的降阻材料提升输电线路运行的稳定性与可靠性；铜覆钢接地装置主要由直径为10毫米的铜覆钢接地线、接地引下线等构成，降阻材料采用耐腐蚀性能较高的石油焦炭，提高接地装置的抗腐蚀性；柔性石墨接地装置主要由直径为25毫米的柔性石墨材料、石墨降阻布等构成。
2.2、接地装置费用分析
近年来，为了满足社会发展需求，提高客户的用电体验，电力企业逐渐加大对输电线路的建设力度，不仅在人才和技术方面投入了大量的精力，在建设费用方面也加大了投资力度，致力于提高电力系统的运行效果，为社会以及人们提供更优质的电能服务。输电线路接地装置所消耗的费用主要由线路材料费、土木工程施工费、接地体设备购进费以及接地装置焊接费等构成。因此，在输电线路建设过程中，不仅要对施工材料进行合理配置，还要提高施工人员的专业素养与专业技能，从而在提升输电线路运行效率的同时，降低接地装置的费用消耗，提高电力企业的经济效益。
2.3、经济性分析
⑴弱腐蚀地区经济性分析。据电力企业多年运行经验得知，在输电线路弱腐蚀地区，镀锌圆钢接地装置的使用年限平均为20年，铜覆钢与柔性石墨接地装置的使用年限平均为40年。虽然镀锌圆钢接地装置的使用年限少于铜覆钢与柔性石墨接地装置，但是由于后者的维护费用较高，因此在我国大部分弱腐蚀地区都采用镀锌圆钢接地装置。
⑵中腐蚀地区经济性分析。据统计，在中腐蚀地区镀锌圆钢接地装置每15年需要进行设备更换，而铜覆钢与柔性石墨接地装置的使用年限则为40年。但是，通过将镀锌圆钢接地装置与铜覆钢、柔性石墨接地装置的年费进行比较得知，镀锌圆钢接地装置所消耗的年费用较少，更适用于中腐蚀地区。
⑶强腐蚀地区经济性分析。受到强腐蚀地区的影响，镀锌圆钢接地装置的使用年限仅为10年，而由于铜覆钢与柔性石墨材料的稳定性和耐腐蚀性，其使用年限为40年，通过前后两者在强腐蚀地区的经济性比较可得，铜覆钢与柔性石墨接地装置所用年费较低，更适用于强腐蚀地区。
结束语：
综上所述，随着我国科技水平的不断提高，越来越多新型耐腐蚀接地材料应用于电力企业输电线路建设当中，不仅大大提升了线路运行的稳定性和有效性，为电力系统运行质量提供保障，还有效提高了电力企业的经济收益，实现企业全面发展的目标。因此，在电力企业今后发展过程中，应重视新型耐腐蚀接地材料的使用，强化企业管理人员对新型接地材料的重要性认识，从而在延长线路使用寿命、提升输电线路运行质量的同时，促进我国电力企业的可持续发展。
参考文献：
[1]马凤臣, 赵伟. 输电线路新型耐腐蚀接地材料经济性分析[J]. 山东电力技术, 2016, 43(10):34-37.
[2]李克明. 浅析新型纳米材料在输电线路接地改造中的应用[J]. 通信电源技术, 2015, 32(6):188-189.
[3]阎东, 寇晓适, 张科,等. 变电站地网防腐新材料及阴极保护实施关键技术[J]. 水电能源科学, 2010(11):152-154.
[4]王天正, 徐霞, 郝晋堂,等. 变电站地网腐蚀原因分析及防腐蚀措施设计[J]. 电气工程学报, 2014(2):54-57.
论文作者:郭建春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：石墨论文; 装置论文; 线路论文; 材料论文; 柔性论文; 耐腐蚀论文; 圆钢论文; 《电力设备》2018年第2期论文;