探析外層腐蝕對輸電線路架空地線承載力的影響

摘 要：隨著社會經濟的發展和科技的進步，我國正在投入力量不斷擴大電力系統的建設規模，并且頗有成效，在市場競爭中取得了不錯的優勢，也為人們的生活帶來了很多的便利條件，所以現在需要考慮的問題就是如何功能進一步的提高電力系統輸電線路的安全性。但是從目前來看有一個越來越嚴重的問題就是輸電線路架空地線的斷線問題。這個問題主要是來自高壓輸電線路經過地區的地形條件和氣候條件的影響，也降低了輸電線路的安全性和可靠性。電力企業部門的技術管理人員應該對這件事情高度重視起來，提高人員的安全保護意識和監控力度，多方面分析問題發生原因，定制科學有效的預防措施，把各項損失降到最低，這樣對輸電線路系統的平穩運行十分有利，還可以帶動經濟水平的提升。本文主要分析外層腐蝕對輸電線路架空地線斷線問題的影響，同時提出針對性的策略，為后期輸電系統的質量提供了保障。

關鍵詞：輸電線路；架空地線；腐蝕原因；防范對策

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0046-02

1 當前輸電線路架空地線腐蝕原因分析

在解決問題時首先要了解問題產生的原因，所以我們在制定防止腐蝕的措施時要先掌握腐蝕產生的原因，這樣才能有針對性的解決問題。

1.1 溶液腐蝕

金屬的內部保護機制使得它可以生成一層致密的氧化物薄膜，在干燥的空氣中可以起到保護作用。但是如果金屬表面有水分，空氣中的氣體溶于水生成了電解質溶液，會形成一個電池的裝置，加快金屬腐蝕。

1.2 空氣腐蝕

不同金屬在不同氣體中抵抗腐蝕的程度不同，例如對亞硫酸氣體而言，銅的耐腐蝕性就不如鋁，對沿海地區還有鹽分的潮濕空氣來說，銅的耐腐蝕能力最強。對導線的空氣曝露試驗進行研究，我們發現在條件比較好的農業地區，鋼線腐蝕最嚴重，其余幾種材質之間沒有明顯的差別；腐蝕情況比較嚴重的地區，銅線的耐腐蝕性是最好的。絞線和單股線相比較郊絞線的腐蝕較輕，因為在線的股數較多時，內層的線會受到外層線的保護腐蝕程度較輕，每一股線越細腐蝕情況就越嚴重；當然耐腐蝕性也和股線的純度有關，純度越高，形成微電池的可能性越低，股線的耐腐蝕程度就越高。目前我國使用最廣泛的是鋼芯鋁絞線，導致腐蝕的原因是空氣腐蝕、鋼線和銅線接觸形成微電池加速腐蝕、絞線間隙腐蝕等等。

2 防止輸電線路架空地線腐蝕策略

防腐的措施應該根據造成腐蝕的原因有針對性的解決，根據以上導致腐蝕的原因我，我們例舉了幾個具體的措施：選擇避開腐蝕環境的線路路徑；選擇適合本地區的輸電材料；輸電線表面覆蓋適合的保護層。

2.1 導線防腐

輸電導線所用的材料不外乎鐵、銅、鋁三種材料，就活潑性而言，鋁是最活潑的，其次是鐵，銅最不活潑，所以除了有亞硫酸腐蝕氣體的地區外，銅線可以使用在各種環境中，而且不需要采取防止腐蝕的方法。因此我們主要討論鋁線和鋼線的腐蝕。鋁線腐蝕：鋁線因為在空氣中會形成致密的薄膜所以應該避免接觸其他種類的金屬，防腐辦法是用鋁合金線替換掉鋼芯或者是把鋼芯鋁線全部換成鋁合金線，這樣的話防腐蝕能力是提高了但是面臨著導線強度降低的風險；可以采用覆蓋保護層的方法來使鋼芯鋁線與空氣隔絕，保護層用的材料主要是無皂黃油和非晶型蠟，同時把鋼芯鋁線換成鋼芯鋁絞線；增加鋁線的耐腐蝕性可以在最外層用純度非常高的鋁做鋼芯鋁絞線。鋼鐵防腐：架空地線采用的主要是鍍鋅的鋼絞線，但是耐腐蝕性能并不好，所以為了減緩腐蝕速度應該采用鋁包鋼線。

2.2 鐵塔防腐

鍍鋅：建造鐵塔應該全部用熱鍍鋅的鋼材進行表面覆蓋保護，鍍鋅可以有效地防止鋼材發生腐蝕，因為在金屬的活動性順序中，鋅是排在鐵前面的活潑性較強，所以會先腐蝕鋅保護鐵，并且，鋅在腐蝕之后生成的是一種結構致密的物質可以阻止進一步的腐蝕。刷漆：當鍍鋅鐵塔在超過鍍鋅的耐用年限之后，鐵塔表面由于腐蝕就會產生黃色的銹蝕，尤其是在有螺栓的地方和雨水沖刷不到的地方最容易腐蝕，可以用耐水、耐高溫的鋅黃底漆來涂刷，也可以使用長油度醇酸樹脂涂料和鋁粉漆來涂刷。

2.3 接地體防腐

①在可以接觸到空氣的淺層土壤處接地體的腐蝕是最為嚴重的，接地引下線可以采用鍍鋅的方法防止腐蝕，但是水平接地體由于性質的原因是直接埋入地下使用的不方便采用鍍鋅的方法，如果一些場合腐蝕情況比較嚴重應該采用加大接地圓鋼直徑的方法。基礎也是需要考慮防腐的，通常需要將基礎自身和基礎所在的環境相隔絕形成絕緣體，但是當接地裝置失去作用時，會產生副作用使基礎防腐層失去應用的作用，所以接地體的防腐要求很高。在腐蝕嚴重地區可以采用的方法有：改用其他材質的接地體，銅的活動性排在氫后面所以不是特別活潑，抗自然腐蝕的能力很強在土壤中不易被腐蝕，但由于銅的電解腐蝕率雖然略高于鋼，但銅具有較好的，在土壤中銅的腐蝕率是較低的，但是造價高且易被盜。②在接地體上熱鍍鋅鋅是相當活潑的金屬，在鋅層沒有被破壞的情況下，鋅的表面會生成一層薄而致密的腐蝕產物，并均勻地覆蓋在表面上起著隔離周圍介質的作用，從而阻止進一步腐蝕，在鋅層發生破壞并顯露鐵點時，鋅作為陽極被溶解，鐵只起傳導電子作用，受到保護。③在接地體上涂刷導電防腐涂料，導電防腐涂料為天然高分子材料、導電高分子材料、阻聚劑、抗氧劑、稀釋劑和填料等物質組。

3 提高輸電線路架空地線斷線問題的針對性解決策略

3.1 嚴格檢測材料設備質量

采取有效的防范措施對輸電線路的安全運行是至關重要的，技術人員要嚴格檢測材料設備的質量，只有達標的材料才能投入使用，可以減少斷線事故的發生。具體而言，采購這樣的電線，要考慮線路的尺寸大小和運行效果，需要注意到是銜接的地線不要留有太多的銜接口。電力企業單位不要過多的追求經濟效益而節省資金成本的投入，要以確保線路的質量為基本前提。制備線路材料的生產廠家要嚴格檢測電線線路，若發覺了地線斷線問題，技術人員要及時向上級部門反映，最大程度的減少電線的損傷，根據線路管理的基本流程進行調整和更換。

3.2 技術人員加強線路監測與控制

輸電線路架空地線是相互連接、相互影響的，技術人員要明確管控主體，定期對設備線路進行檢測與維修，加強線路的全面監測與控制，對現有的線夾進行安全查驗。當發現線路處于冰凍狀態時，就要全面檢查分析，沒能搜蓋著偏厚冰層的地線也進入了冰層內容，因此這種線路要側重管控。輸電線路系統受惡劣天氣的影響，技術人員要全面查驗那些慣常舞動的電線，做好日常維護與管理工作。對安110～220kV的線路要定期抽驗，線路抽檢要設定在鋁質導線、地線銜接層以上。技術人員還要及時觀測輸電線路架空地線的抗拉強度，采取針對性措施進行維護管理。

3.3 做好防雷擊安全保護工作

輸電線路架空地線容易出現不同的問題，影響了整個電力系統的穩定性，技術人員采取有效措施做好防雷擊安全保護工作能夠降低架空地線斷線問題的產生。技術人員要做好防雷擊保護工作，將輸電線路的電流電壓數值控制在合理的范圍內，選取合規的塔型，適當調控桿塔高度，起到了避雷分流的效果。雙避雷線要大于單股態勢下的避雷線，能夠有效降低故障問題的產生，在110～220kV輸電線路操作過程中技術人員要定期檢測輸電線路的運行狀態，對存在的不安全因素進行分析探究，確保線路裝置的電阻值符合規定的標準，從而消除安全隱患。對于雷擊比較頻繁的地形區域，需要在輸電線路上安裝避雷器，能夠有效降低雷擊對輸電線路帶來的損害，確保人們的生命財產安全。

4 結束語

總而言之，我國電力系統具有重要應用價值，采取有效的防范管理措施做好輸電線路架空地線保護尤為重要，技術人員在設計架空線時要綜合考慮外界影響因素分析探究問題，能夠有效抵抗各種自然災害的發生。隨著電網系統的日益完善和擴大，輸電架空線路安裝施工也越來越復雜，技術人員要樹立安全保護意識，深入研究不同的地形條件，提高架空線的設計管理水平，有利于減少架空地線斷線現象的產生，為各大電力企業創造更高的經濟效益。

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收稿日期：2018-11-1

作者簡介：呂官強（1981-），男，工程師，本科，主要從事輸電線路設計工作。