输电线路防腐蚀.docVIP

1.导线和架空地线的腐蚀 导线和架空地线大量使用钢芯铝绞线或钢绞线，腐蚀破坏是钢芯铝绞线的主要破坏形式之一。导线的腐蚀是一个严重的问题，最易引起腐蚀的是钢芯。就导线架设的地区而言，沿海工业区、工业区、沿海地区和农村地区依次排列，腐蚀逐步减轻。在沿海工业区，钢绞线只有数年就严重腐蚀，钢芯铝绞线的钢芯也会引起严重腐蚀。采用镀铝锌合金的钢丝，钢丝寿命可延长1倍左右。然而，它仍不能与稀土电工铝导体相提并论，稀土电工铝的寿命至少可延长3~4倍以上。 钢芯铝绞钱在大气中受水分、化学气体和盐类物质等作用会发生腐蚀，腐蚀程度与导线的材质成分和制造工艺有密切关系。导线的腐蚀形态有化学腐蚀和电化学腐蚀，并以电化学腐蚀为主，而且主要是外层腐蚀。当空气湿度较大时，导线表面水分会凝聚成水膜，大气的O2、CO2及其它气体如H2S、NH2、SO2、NO2、Cl2、HCl等和盐类物质溶解于水膜中，形成电解液薄层。电解液薄层与金属氧化膜发生反应而产生孔蚀。在导线内部铝股与镀锌钢芯接触层，由于金属电极电位差异，也会产生接触腐蚀。铝股受腐蚀后表面会产生白色粉末，并布满麻点，铝股与钢芯接触层也会产生白色粉末状物，同时导线明显变脆，抗拉强度明显降低，严重时会造成断股、断线，大大地缩短了导线的使用寿命。 为提高钢芯铝绞线的耐蚀性，通常在钢芯线与铝绞之间涂上有机材料制成的防腐蚀油脂，阻挡雨露及腐蚀性气体对钢线的腐蚀，以延长钢线寿命，使之能与铝线寿命相匹配，但防腐蚀油脂增加了导线的重量，长期使用会由于老化而失效。如果用铝包钢线代替镀锌钢线，使导线中的承力与导电部分之间相接触的金属相同，则不会形成原电池。2.ADSS光缆的腐蚀 ADSS光缆是近年在电力通信中广泛采用的一种全介质自承式光缆，与既有线路输电线路同塔并架，处于线路输电线路的强电场中，常常引起光缆护套的电腐蚀，影响ADSS光缆的安全性。 光缆的高压线路导线附近，导线周围空间存在电场，光缆对导线和地线之间的电容耦合使光缆处于一个空间电位的位置，当天气为雾、露或下小雨时，潮湿的污秽在光缆外护套表面形成一个电阻层。在空间电位的作用，护套表面对铁塔上的光缆接地金具之间流有电波，电流发热造成水分蒸发，使光缆外护套表面形成小段的干燥地带，阻断了电流，当干燥带的电位差达到一定高度时，便发生放电形成电弧，即干带电弧。它产生的热可以使交联聚合物逐步失去结合力而形成腐蚀，而护套会熔成洞，称为护套电腐蚀或电痕，导致断缆。因此，ADSS光缆的类型选择首先要考虑电气性能要求，即ADSS所能承受的空间感应电场（电位）的大小。3.杆塔结构的腐蚀 传统输电杆塔一般为木质电杆、钢筋混凝土电杆和预应力混凝土电杆、钢管杆和铁塔等，近年也出现钢管混凝土电杆，大跨越输电塔则主要采用钢筋混凝土烟囱式塔、角钢塔、钢管塔或钢管混凝土塔等。这些杆塔结构尤其是钢结构自立塔和拉线塔，由于其制造材料本身的易腐蚀性，在其使用期内需要花费巨额资金对其进行维护。就木质电杆而言，其防腐处理的费用、维护费用以及报废处理所引起的环境污染问题等，是我国已不再使用木质电杆作为输电杆塔的原因之一，即使在森林资源丰富的北美地区，也由于木质电杆的腐蚀问题而逐渐转向采用其它材料的输电杆塔。混凝土杆塔的裂缝问题和钢筋锈蚀问题，大大限制了混凝土杆塔在线路输电线路中的应用。混凝土杆塔在出现裂缝或钢筋锈蚀后，往往使混凝土酥松、剥蚀以至钢筋锈断等，发生杆塔断裂倒塌等事故，而处于内盐湖地区的钢筋混凝土电杆的实际寿命只有3~5年。对输电铁塔和钢管杆，我国一般要求进行热浸镀锌防腐蚀处理，但经过若干年的使用之后，也往往由于锌层破坏而发生锈蚀，大大降低了钢结构构件的承载能力，其使用寿命往往取决于所使用环境的腐蚀程度。 美国土木工程师协会（ASCE）《输电铁塔设计导则》关于铁塔的腐蚀防护，规定处于腐蚀介质中的钢构件，必须采用镀锌或其它防腐蚀处理，最小厚度不得小于3/16英寸，在必要时应涂刷树脂保护涂层。对于强腐蚀环境下的钢构件，其厚度不得小于1/4英寸。在混凝土基础的设计时应采取构造措施，以减少腐蚀介质沉积对塔脚构件的腐蚀。我国的《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T5154-2002）中，对杆塔结构的设计也提出了大致相同的要求，所有钢结构和钢绞线等必须进行镀锌防腐蚀处理。 4.基础的腐蚀 输电线路杆塔基础一般有岩石基础、钢结构基础和混凝土基础等，输电铁塔一般采用混凝土基础或钢筋混凝土基础。由于地下水含有各种化学成分，当某种成分过多时，对构成基础的混凝土和钢材都有较强的危害。因此，设计基础时必须考虑地下水、周围环境和土质对基础材料腐蚀的侵蚀性影响，对有腐蚀性地下水的基础必须采取有效的防护措施。 具有结晶性侵蚀的地下水，含有过多的硫酸根