任海鵬
摘要:隨著電網的發展,對于供電可靠性的要求都越來越高,高壓輸電線路通過直埋電纜及溝、隧道敷設電纜,不受雷電、風害、鳥害、掛冰等惡劣氣象條件和人為破壞等因素的影響具有明顯優勢,在電網建設中的比重逐年升高。本文基于高壓輸電線路的防腐措施展開論述。
關鍵詞:高壓;輸電線路;防腐措施
中圖分類號:TM862? ? ?文獻標識碼:A
引言
我國現代科學技術飛速發展,包括電力系統也在不斷地完善升級之中。高壓輸電線路的防腐是一項非常重要的工作,應該得到更多的重視。在對高壓輸電線路防腐過程中,要根據不同的環境條件,因地制宜選擇正確的防腐方法以及工藝,確保高壓輸電線路有一個高質量和穩定的運行環境。
1輸電線路接地裝置受腐蝕的影響因素
1.1電化學腐蝕
主要是輸電線路所處環境的介質中出現了電化學反應,因為金屬本身和介質電化學存在不均一性,就會形成腐蝕原電池的問題。加之受到pH數值、雜散電流以及電阻率等周圍因素的影響,也會造成嚴重的腐蝕問題。需要注意的是,土壤環境中本身就存在多相性以及不均勻性,因此,除了可能生成和金屬組織不均一的環境外,也會出現微型電池結構,造成腐蝕問題的加劇。
1.2含水量會對輸電線路腐蝕問題產生影響
土壤中的水分對金屬溶解離子化過程以及土壤電解質離子化過程都會形成作用,尤其是在土壤含水量較高的過程中,飽和度會在95%以上,并且,氧氣的擴散滲透也會產生影響。若是濕度能被控制在10%以下,則陽極極化過程和土壤的電阻數值都會增大,腐蝕速率會降低。土壤電阻率降低,會增加腐蝕的嚴重性。值得一提的是,粘性土壤的電阻率數值參數較低,輸電線路接地裝置處于這種土質結構時往往腐蝕性較大。
2高壓輸電線路的防腐措施
2.1接地裝置陰極保護法
在輸電線路接地裝置防腐蝕工作開展的過程中,要結合被保護金屬的性質對其進行外加陰極極化的方式進行金屬保護。目前,犧牲陽極法和外加電流法的應用范圍較為廣泛,能有效利用相應的化學反應保證輸電線路接地裝置防腐效果符合要求,一定程度上提高其運行質量和安全性。一方面,主要是犧牲陽極法。需要在被保護輸電線路接地裝置上連接負極以及更加容易腐蝕的金屬,有效利用陽極腐蝕溶解的方式保證輸電線路接地裝置的安全性。另一方面,主要是外加電流法。要利用外加直流電源的方式進行處理,將被保護的輸電線路接地裝置和電源負極相連接,確保輸電線路接地裝置成為整個結構的陰極,形成極化效應,保證金屬不會被腐蝕。
2.2架空導地線的防腐措施
架空導地線大多數是使用鋼絞線或者鋼芯鋁絞線。導地線受到空氣中水分、鹽類物質以及化學成分與鋼芯發生反應,出現腐蝕。這種情況的腐蝕程度受到導地線制造工藝的嚴重限制。導線腐蝕包含電化學腐蝕和化學腐蝕兩種。電化學腐蝕常出現在導線外層。如果空氣濕度逐漸增大,導線表面形成水膜,大氣中二氧化碳、氧氣以及其他物質在水膜中溶解,構成了電解液的薄層。電解液薄層同金屬表面的氧化膜發生反應,發生了腐蝕。在導線內部存在金屬電極電位差,鋁線鋼芯也會出現腐蝕。在鋁線受到腐蝕之后,導線表面會形成白色粉末,使得導線變脆,使其使用壽命不斷縮短。因此需要在鋼芯線和鋁線之間刷涂有機材料,制作防腐蝕油脂,將腐蝕性氣體以及雨露對鋼線造成的腐蝕阻擋開來,從而讓鋼線壽命得以延長,使鋼線壽命可以和鋁線壽命匹配。由于防腐蝕油脂的加入,讓導線重量有所增加,經過長時間的使用會造成導線老化。使用鋁包鋼芯鋁絞線,這樣導線承力和接觸金屬是同樣金屬,不會構成原電池,電化學反應自然不會發生。
2.3架線金具的防腐措施
架線金具常有氧化腐蝕的危害。由于導線送電發熱,與導線聯接的金具長期裸露在大氣中,常年受到日曬、雨淋、風塵及化學活性氣體的侵蝕,造成金屬導體接觸面嚴重銹蝕或氧化,氧化層會使金屬接觸面的電阻率增加幾十倍。金具在正常情況下的腐蝕速度快于鐵塔和導線。金具在出廠安裝之前對其表面進行熱鍍鋅的處理,同時,在腐蝕嚴重地區,可在安裝之前進行涂漆。線路投產運行后,需及時根據鍍鋅層及漆膜破壞部分進行修護。在工區的輸電線路金具可采用鋁合金鍍層、涂耐磨涂層、增加鍍鋅厚度等方法進行有效防腐。
2.4節點防腐涂料措施
耐蝕鋼輸電鐵塔,由于其節點處存在縫隙,而且長期處在干濕交替的工作環境中,節點處的腐蝕情況要高于主、斜材等其他構件。對節點處進行單獨防腐處理,減小整塔各部位的腐蝕速率差異,可以從整體上增加耐蝕鋼鐵塔的壽命。輸電鐵塔防腐蝕涂料涂層系統一般分為底漆、中間漆和面漆三個組成部分。各組成部分的特征如下:(1)底漆。底漆是整個涂層系統中極其重要的部分,具有如下特點:①對底材有良好的附著力,同時底漆的基料具有屏蔽性,可阻擋水、氧、離子的透過。②因為金屬腐蝕時在陰極呈陽性,所以底漆基料宜具堿性,如氯化橡膠和環氧樹脂等。(2)中間漆。中間漆的主要作用:與底漆和面漆具有良好的附著性,起到承上啟下的作用。在重防腐涂料中,中間漆的作用主要是增加涂層體系的厚度,以提高整個體系的屏蔽性能。(3)面漆。面漆的主要作用是:抵抗腐蝕介質和外部應力的作用,遮蔽日光紫外線對涂層的破壞,同時起到裝飾和標志作用。
3加強高壓輸電線路的防腐管理措施
3.1構建電力設備腐蝕管理“信息網”
立足科研創新,實現“信息網”技術積累。國網浙江電力組建“輸變電設備腐蝕與防護技術創新團隊”(以下簡稱“腐蝕創新團隊”)與“輸變電設備腐蝕管理實驗室”(以下簡稱“腐蝕實驗室”),陸續完成國網公司科技項目“輸變電設備腐蝕監控、腐蝕管理技術的研發”“重工業污染區輸電線路桿塔和接地網防腐工程技術研究及示范”“電力設備接地網系統金屬腐蝕狀態評價技術研究及應用”等三十余項科技項目,積累涵蓋輸變電設備腐蝕檢測方法與裝置、新型高效防腐材料技術、腐蝕防護技術標準以及腐蝕監控系統平臺等方面的多項科研技術成果,為輸變電設備腐蝕管理信息網的建立提供了充分、可靠的技術支撐。
3.2構建電力設備腐蝕管理“人才網”
頂層設計———構建電網腐蝕管理體系架構。以國網電力運維檢修部為調控管理機構,各省電科院為技術監督機構,各地市輸變電運檢室為業務主體單位,構建適合電網的輸變電設備腐蝕管理體系架構。省運檢部、省電科院及各地市運檢工區相關部門負責人和專職人員,組成了輸變電設備腐蝕監管網絡,明確設備腐蝕總體管理機構與業務協同體系;以省電科院腐蝕創新團隊人員為主體、腐蝕實驗室學術委員會成員為主要顧問專家,組建了輸變電設備腐蝕技術網絡,明確設備腐蝕“內部技術支持”與“外部專業智庫”合作模式。國網浙江省電力公司目前已構建由省運檢部、省電科院腐蝕創新團隊協同專家顧問團、11個地市運檢工區相關負責人及腐蝕專職人員組成的輸變電設備腐蝕管理人才網,這種人才網模式值得推廣。
結束語
綜上所述,在新時代發展背景下,保證我國不斷增加經濟建設投入,就需要大力發展高壓輸電線路的要求。提高高壓輸電線路的防腐能力,能夠保證輸電線路的安全可靠運行,對提高供電可靠性起到重要的作用,從而對社會發展生產提供可靠的電力基礎。
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