吳瑄

廣東電網(wǎng)有限責任公司揭陽供電局，中國·廣東 揭陽 522000

1 引言

架空輸電線路是電網(wǎng)輸送電能的重要通道，由架空導地線、絕緣子、金具、桿塔、接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)等部件構(gòu)成。由于架空輸電線路長期暴露在野外，受各種環(huán)境因素影響，使得架空輸電線路的導地線、絕緣子、金具、桿塔、接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)等容易受到嚴重的腐蝕破壞。

沿海地區(qū)由于距離海岸較近，空氣中充斥著鹽霧，導致空氣污穢嚴重；另外沿海地區(qū)土壤長期遭受海水的浸泡侵蝕，導致土壤中富含各種具腐蝕性的酸堿鹽，因此空氣污穢問題和土壤腐蝕問題一向是威脅沿海地區(qū)架空輸電線路運行安全的兩大問題。經(jīng)過長期的架空輸電線路運維發(fā)現(xiàn)，沿海地區(qū)架空輸電線路存在的常見腐蝕問題主要為以下兩個方面，一是空氣污穢對導地線、塔材及金具等部件的腐蝕和對絕緣子的危害；二是鹽堿性土壤對接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)的腐蝕。

2 現(xiàn)狀分析

近年來，廣東沿海地區(qū)因架空輸電線路腐蝕現(xiàn)象嚴重，甚至出現(xiàn)了線路跳閘的情況。揭陽市位于粵東地區(qū)，南瀕南海，地形復(fù)雜，西北部和西南部多為丘陵、山地，中部、南部和東南部都是廣闊肥沃的榕江沖積平原和濱海沉積平原，海岸線長136.9 千米[1]。其中惠來縣瀕臨海岸線，水泥廠、化肥廠、火力發(fā)電廠以及其它化工產(chǎn)品企業(yè)眾多，所以揭陽供電局所轄沿海地區(qū)輸電線路大多處于e 級污區(qū)。揭陽地區(qū)架空輸電線路防腐工作任務(wù)艱巨。

3 原因分析

3.1 對導地線、塔材、金具等部件的腐蝕和對絕緣子的危害

架空輸電線路導地線、塔材、金具、絕緣子等部件長期暴露在自然環(huán)境中，一直受海鹽、工業(yè)粉塵等污染，加速了裸露線路部件的腐蝕。

3.1.1 導地線

目前中國架空輸電線路導地線大多使用鋼芯鋁絞線，其中最易于引起腐蝕的就是鋼芯。導地線的腐蝕形式一般分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種，其中主要為電化學腐蝕。揭陽是沿海城市，空氣濕度大，大氣中的氧氣和二氧化碳及海風中含有氯化鈉、氯化鉀和化工廠、水泥廠排放的粉塵、硫化合物等酸、堿、鹽溶解于水氣中，在鋁絞線表面形成由電解液組成的薄膜，它與鋁絞線表面的氧化鋁產(chǎn)生反應(yīng)，從而發(fā)生孔蝕。導地線內(nèi)部的鋁股與鍍鋅鋼芯接觸層由于金屬電極電位差異，也會產(chǎn)生接觸腐蝕[2]。鋁絞線受腐蝕后表面的氧化層會形成白色粉末，并布滿密密麻麻的白點，在腐蝕和應(yīng)力的共同作用下，耐疲勞抗力明顯降低，慢慢的鋁絞線會出現(xiàn)斷股，嚴重時還會導致斷線。

3.1.2 塔材及金具

不進行其他特殊防腐加工，只在每3～5年進行一次涂漆防腐處理的電鍍鋅和烤漆的塔材及金具，一般一年左右開始出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，三年以后出現(xiàn)銹點，五年后開始腐蝕，十年以后有的塔材已經(jīng)腐爛。特別是臨近海岸線的鐵塔最為明顯，十年后就要對其進行遷移改造。很明顯，現(xiàn)如今對塔材和金具的防腐處理手段，在沿海地區(qū)依然無法滿足需求。

3.1.3 絕緣子

根據(jù)現(xiàn)場觀察，直線桿塔上的懸垂絕緣子串導線端鹽堿腐蝕污穢最嚴重，甚至連復(fù)合絕緣子導線端都出現(xiàn)了腐蝕開裂。這是因為摻雜著鹽分的潮濕氣流升騰時，首先遇到絕緣子底部的傘裙，并會在懸垂線夾迎風面形成渦流，使得鹽分容易在絕緣子導線端傘裙處附著；另一方面，由于絕緣子兩端電場最強，電壓較高，導致其附近的鹽霧容易被電離后，在電場力的作用下，吸附到絕緣子傘裙底部。由于這些鹽分又不容易受雨水沖刷，隨著鹽分不斷積累，導致絕緣子腐蝕程度加深。

3.2 對接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)的腐蝕

鹽堿性土壤的酸堿性、滲透性、電化學反應(yīng)、電阻率和微生物對架空輸電線路的桿塔基礎(chǔ)和接地網(wǎng)的腐蝕影響極大，這也是對接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)腐蝕的主要根源。

3.2.1 接地網(wǎng)

接地網(wǎng)是架空輸電線路的防雷裝置，埋設(shè)于地下0.6～0.8m 的土壤中，而土壤就是導致接地網(wǎng)腐蝕的環(huán)境介質(zhì)。土壤腐蝕，是金屬在土壤中與電解鹽化學反應(yīng)所發(fā)生的腐蝕，屬于電化學腐蝕。在沿海地區(qū)由于土壤中富含氯離子等酸性離子，對接地網(wǎng)的腐蝕性極強。隨著接地網(wǎng)及接地引下線的腐蝕，將危及架空輸電線路的運行安全。

3.2.2 桿塔基礎(chǔ)

桿塔基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土本身為堿性，而沿海地區(qū)的土壤中富含氯離子，氯離子為酸性，氯離子與混凝土反應(yīng)生成易溶于水的氯鹽。時間一長，慢慢的也就破壞了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進而導致氯離子滲透到混凝土內(nèi)部對鋼筋造成腐蝕，從而降低了鋼筋混凝土的強度。

4 對策措施

4.1 對導地線、塔材及金具、絕緣子等部件的保護

4.1.1 導地線

對導地線來說，如果用鍍鋁鋼線代替鍍鋅鋼線，或者直接將鋼芯鋁絞線改換為鋁合金線，雖然造價高，但可以避免出現(xiàn)接觸腐蝕，確保線路運行安全。也可以在鋼芯及內(nèi)部各層鋁線，甚至是外層鋁線上涂油等防腐涂料，形成一層保護膜，可以保護線股不受空氣污穢的腐蝕；另外，在鋼芯鋁絞線及鋼絞線的制作工藝以及材料純度上進行改進，也可以起到保護的作用，提高導地線使用壽命。

4.1.2 塔材及金具

對于塔材及金具，可以采用經(jīng)過熱鍍鋅處理的塔材及金具，使鋼鐵與空氣污穢隔絕，阻止塔材及金具腐蝕。熱鍍鋅角鋼至少可使用10年以上[3]。沿海的架空輸電線路應(yīng)增至每2年進行一次涂漆防腐，涂漆前應(yīng)將塔材表面清理干凈，采用一層底漆，兩層面漆。可以在漆料中加入高純度的鋅粉，來進一步達到防腐的效果。另外還可以采用“1 強2 型”金具防腐技術(shù)、“121”桿塔防腐涂覆技術(shù)等新型技術(shù)，來對桿塔及金具起到防腐的作用。

4.1.3 絕緣子

對直線桿塔的玻璃懸垂絕緣子串來說，可以改用復(fù)合絕緣子。復(fù)合絕緣子具有較高的抗表面污染力，但處于沿海地區(qū)卻也表現(xiàn)出易老化的缺點，需定期檢測更換。另外，對于沿海架空輸電線路的絕緣子，需要每年對其進行清掃，針對污閃嚴重的玻璃絕緣子以及復(fù)合絕緣子導線端處進行水沖洗處理。通過水沖洗的方式，減少絕緣子表面附著的鹽分，從而達到對絕緣子的防腐及防污閃的作用。

4.2 對接地網(wǎng)和桿塔基礎(chǔ)的保護

4.2.1 接地網(wǎng)

接地引下線在土壤與空氣接觸處最容易腐蝕，這是因為在地面表層處易受潮且與空氣中的氧氣接觸，接地引下線在水汽和氧氣的雙重作用下，極易氧化腐蝕。為了解決接地網(wǎng)腐蝕較快的問題，在接地網(wǎng)上涂防銹漆或鍍鋅，可以起到一定的防腐作用。另外，在接地引下線與地面接觸處套一段絕緣材料，使其與土壤的水汽和空氣中的氧氣隔絕，也就從根源上解決了接地網(wǎng)的腐蝕問題。

4.2.2 桿塔基礎(chǔ)

桿塔基礎(chǔ)的防腐，在澆筑時混凝土可以采用高抗?jié)B性的水泥，同時在制作過程應(yīng)盡可能減少氯離子的含量，防止基礎(chǔ)本身攜帶的氯離子對內(nèi)部鋼筋的腐蝕?；炷粱A(chǔ)澆制回填完成后，在基礎(chǔ)與土壤接觸的部分，刷涂瀝青等強度高、防水性能好、耐鹽堿腐蝕能力強、附著能力強的涂料，以防止土壤中氯離子從基礎(chǔ)表面向內(nèi)部滲透，從而對基礎(chǔ)內(nèi)部鋼筋起到保護的作用。

5 結(jié)語

綜上所述，為了確保線路運行安全，延長輸電線路的使用壽命，減少事故的發(fā)生，對沿海地區(qū)架空輸電線路采取以上防腐處理措施，可以保證線路安全、經(jīng)濟、長時間地運行，即節(jié)約了維護成本，也保障了架空輸電線路的可靠輸電。