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地线融冰线夹锈蚀原因分析与对策 胡江 中国南方电网超高压输电公司贵阳局 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 摘????要： 冰雪灾害时超高压线路积雪成冰是影响电网稳定运行的重要因素, 实施超高压线路融冰, 能有效除雪抗冰, 保护超高压电网的安全。然而, 实施超高压线路融冰改造后, 存在线夹锈蚀的风险和隐患。以某超高压线路融冰改造后地线线夹锈蚀为例, 采取试验方法分析地线融冰线夹锈蚀原因, 并提出确切有效的改进对策, 为预防后续超高压线路融冰改造后线夹锈蚀提供借鉴。 关键词： 地线; 融冰改造; 线夹锈蚀; 超高压线路; 0.引言 近年来, 为降低冰雪灾害对超高压线路影响, 国内积极实施线路融冰改造, 取得良好抗冰效果。但是, 本文所研究的某500k V超高压线路在实施融冰改造后, 地线线夹出现一定程度的锈蚀。为探究地线融冰线夹锈蚀原因, 采取X衍射、金相分析、盐雾分析等对线夹锈蚀进行研究, 针对试验结果分析线夹锈蚀原因, 提出改进对策, 为后续超高压线路融冰改造后线夹锈蚀提供借鉴。 1. 案例概述 某超高压线路在2012年实施地线融冰改造, 改造后运行约3年, 发现乙线19#塔CH线夹处锈蚀严重, 经打开线夹发现地线钢绞线7股已锈断5股。另在该线路实施融冰试验时, 293#塔大号侧右相架空地线掉线引起跳闸, 经检查由于该线路段CH线夹连接处锈蚀严重引起。为明确超高压线路地线融冰改造后线夹锈蚀的原因, 对抽查的地线线夹样品进行检测和腐蚀试验, 从而为改进融冰改造方案, 提升超高压线路融冰线路安全性和可靠性提供借鉴。 2. 试验研究与结果 为研究地线融冰线夹锈蚀原因, 对抽查样品进行外观、X射线衍射、金相分析、盐雾分析及通流分析等试验, 具体试验如下: 2.1 外观分析 对抽查样品的锈蚀情况进行外观分析, 发现样品锈蚀段均为镀锌钢绞线, 而且地线与线夹连接处也容易发生严重的锈蚀, 镀锌层基本消耗, 锈蚀长度约为20cm~25cm。在线夹上的锈蚀主要有黄色锈蚀和白色锈蚀两种, 其他部位则是少数绞线发生锈蚀, 虽然镀锌层发生颜色变化, 但是仍具有防锈蚀功能。 2.2 X射线衍射分析 对抽查的线夹样品的成分进行光谱定量分析, 并与相应的电力金具技术指标进行核对, 样品中铝含量均高于99.5%, 符合线夹化学成分设计要求。光谱分析结果详见表1。 表1 线夹化学成分分析 ?? 下载原表 图1 黄锈与白锈的X射线衍射分析结果 ??下载原图 为分析黄色锈蚀和白色锈蚀的衍射光谱, 分别从线夹样品中刮取黄色锈蚀和白色锈蚀粉末, 采用Rigaku Ultima IV型X射线衍射仪进行X衍射光谱分析。分析结果如图1所示。 X射线衍射结果表明, 黄色锈蚀样品中主要含有铁、锌、铝的氧化物, 并含有少量的氯和硫, 表明线夹已经发生严重的锈蚀。白色锈蚀样品中主要是铝的氢氧化物和氧化物, 提示白色锈蚀为铝发生氧化锈蚀。 2.3 金相分析 选取线夹的内部锈蚀样品, 经过镶样、打磨、抛光后进行金相检验, 线夹的金相检验结果如图2所示。 金相检验显示, 样品的金相组织属于正常的珠光体, 渗碳体也呈均匀层状分布。但是, 发生黄色锈蚀的样品的金相组织则疏松多孔, 而且金相颜色发深, 但是晶体结构并无显著变化。金相组织中也有明显得脱碳现象, 晶粒较大, 提示此处发生锈蚀过程中温度较高, 线夹金属组织发生再生长。 图2 线夹锈蚀样品金相分析 ??下载原图 2.4 盐雾分析 为分析超高压线路在盐雾环境下的锈蚀情况, 对线夹进行盐雾环境下的试验分析。盐雾试验后线夹附近产生明显大面积黄锈, 没有黄锈的镀锌钢绞线缝隙之间也出现大量白锈, 在多个样品中腐蚀最严重。 2.5 通流分析 根据本文的前期试验结果, 超高压线路的线夹按某超高压线路的现场工艺压接后与等长导线的电阻比为0.85, 若通电后线路升温, 则升温后的电阻比为4.02;说明当腐蚀产生温升后电阻更进一步剧烈增大, 成数量级增加。过大的接触电阻将导致通流时发热。完成经盐雾腐蚀试验后的对线夹样品进行与超高压线路通电同样条件的通流试验。 (1) 温升前直流电阻测量。试验时, 在回路中通入稳定的20A、30A正反向直流电流, 采用直流压降法进行测量。+20A电流线夹样品1电阻值为945.0μΩ、线夹样品2电阻值为1379.5μΩ;对应等长导线1电阻值为1730.0μΩ, 等长导线2电阻值为1837.0μΩ。-20A电流线夹样品1电阻值为960.0μΩ、线夹样品2电阻值为1435.0μΩ;对应等长导线1电阻值为1745.0μΩ, 等长导线2电阻值为1850.0μΩ。+30A电流线夹样品1电阻值为954.0μΩ