输电线路接地装置的防腐措施分析
2021-12-06马兴誉
马兴誉
摘要:目前,随着经济的发展,对于输电线路接地装置的管理工作,不仅仅在于对其中的装置设备进行常规管理,同时还要做好相应的防腐工作,就此本文分别从优化接地装置防腐材料、阴极保护法以及接地线防腐三个角度来分析输电线路接地装置的防腐措施,旨在通过以此能够为相关人士提供有价值的参考依据。
关键词:输电线路;接地装置;防腐措施分析
引言
接地装置是输电线路接地系统中十分关键的一部分,接地装置的使用年限和安全性直接关系到防雷接地、工作接地和防静电接地的工作效果。其中影响接地装置作用发挥的因素主要为腐蚀破坏,如果接地装置长期处于潮湿、阴暗的环境中就会损坏设备,造成接地网局部的断裂,进而可能引发安全事故。为此,在生产实践中,做好设备接地已经成为降低输电线路安全隐患、提升输电线使用寿命的关键环节。
1接地装置及其运行现状
1.1输电线路
输电线路主要是由架空导地线、架线金具、铁塔、基础及接地装置等部分组成,这些装置大部分是暴露在外界环境中,都十分容易受到环境破坏,尤其是输电线路跨度较大,所处的环境也大有不同。输电线路长期在野外,受到各种环境的威胁,使得输电线路各个部分都受到了腐蚀破坏极大影响了输电线的正常使用,其中接地装置是最容易被腐蚀的部分。因此,在电力系统中对输电线路的防腐措施展开研究,提高输电线路的抗腐蚀性能,保护输电线路的稳定运行。
1.2接地装置
在电力系统中,接地装置安装的主要目的是保护电力设备确保周围环境安全,在接地装置中被称作接地的部分是具有良好导体作用的电器,包括中性点、壳或支架。接地按照作用不同可以分为三种:一是在电力系统中保持正常运行所设置的接地,如中性点直接接地;二是防止触电采取的保护措施,通常被称为保护接地、又被称作安全接地,工作原理主要是实现大地绝缘,因为一般情况下电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等都是由绝缘体包裹的,但一旦绝缘体损坏就可能造成恶劣影响,这时有接地设备疏散电流就会降低危险;三是为防止雷暴天气出现造成的突发性触电事故的防雷接地,较常见的防雷接地装置为避雷针、避雷线和避雷器等,工作时通过向大地泄放雷电流而避免电路出现问题。接地电阻是不可避免的,电流流经接地装置必然会引起发热问题,同时电流在接地电阻上的压降将引起接地电极电位升高,在这种情况下比较容易发生设备的烧毁问题。当电流脱离接地装置在土壤中任意扩散,在地面上出现的电位梯度会使人体遭受接触电势和跨步电势的作用,因此控制接地电阻值是降低安全事故发生率的关键环节。换句话说,在接地装置中电阻越小、电流经过的速度越快、产生的热量越低、向大地扩散的速度越快威胁越小。
2输电线路接地装置发生腐蚀的影响因素
2.1电化学腐蚀
输定线路自身所处于的环境之中,发生电化学反应,即能够导致电化学腐蚀现象出现,主要原因在于,金属与介质之间存在不均匀的介质电化学,导致原电池发生腐蚀,同时受到pH数值以及电阻率等多方面因素的影响,即能够出现腐蚀问题,另外,土壤环境之中包含诸多不确定性,例如其中可能存在微型电池结构等,导致腐蚀问题进一步发展。
2.2含水量
土壤中的电解质发生离子化的过程,或是土壤中的水分对金属溶解离子化的过程,均能够形成相应的作用,特别是如果土壤中的含水量相对较高,不仅能够促使其饱和度提升至95%以上,还能够在一定程度上影响到氧气的扩散渗透。与此同时,若是能够使其中的湿度控制在10%以下的范围之内,在阳极极化的过程中,即会出现土壤电阻值增加的情况,进而能够导致腐蚀速率影响土壤电阻率的情况出现,也就会导致腐蚀的严重性大幅度增加。需要注意的是,一般来说,粘性土壤之中电阻率的数值参数相对较低,并且在此类土质结构之中的腐蚀性相对较大。
3输電线路接地装置的防腐措施
3.1积极应用复合型材料
对于复合型材料,具体指的是将有色金属涂在碳钢表面上,通过这种方式来起到抗腐蚀的作用,当前应用比较常见的就是镀锌技术。就当前接地装置中所使用的材料来讲,大部分都是圆钢、扁钢等一些碳素钢材,以上材料具有成本低、施工简单、刚性大的应用优势。但对于铁这种材料而言,其具有化学性质活泼的特征,若处于常温常湿状态下,很容易与其他非金属性物质、盐类等产生化学反应,从而出现腐蚀问题。相比较于碳钢而言,大部分有色金属在抗腐蚀方面的性能非常好,本文所讲的复合型材料就是以碳钢作为基体,然后通过高温等一些比较特殊的工艺,将一定厚度有色金属涂在材料表面,以此来起到防腐蚀的作用。
3.2采用新型防腐技术和材料
就当前防腐技术研发现状来看,其中比较新型的有高效膨润土降阻防腐剂和导电防腐涂料。从以上防腐技术和材料的应用性质来讲,属于物理保护的防腐类型,主要有以下几点技术要求:其一,对于导电性能,要求电阻率尽可能比土壤电阻率低,同时还要和需要进行保护的金属电阻率处于接近状态;其二,对于防腐性能,要求其在面对酸碱盐类的化学性溶剂具有一定的耐受性;其三,在施工工艺上,应具备操作简单、机械强度适当以及成本低的优势。在当前电力领域发展中,非金属接地材料是其最新研发出来的替代金属接地线的产品,其具有抗腐蚀能力强和导电性高的应用优势,逐渐得到当前社会大众的接受和使用。当前所使用的非金属接地产品主要材料为石墨,从工艺的角度进行分类,主要有压制和烧制。就石墨本身的性质来讲,其基本结构为碳,不会对环境造成污染,具有一定的环保型应用优势。
3.3接地线防腐处理
在开展接地线处理作业时,应重点针对容易发生腐蚀情况的输电线路接地装置所在位置进行全方位的管控,然后根据该区域地下情况以及水平接地位置进行分析,从根本上强化对容易发生腐蚀处位置的管控力度,将电化学腐蚀处理落实到实际工作中去,除此之外,应加大对接地线后期运维管理工作的重视力度,以此确保输电线路接地装置在运行期间,将防腐成效发挥出来,以此最大化体现电力设施在实际运行中的应用价值。
3.4阴极保护法
针对输电线路接地装置开展反腐蚀工作时,应该对被保护金属的性质进行充分结合,选择采用阴极极化的方式对金属进行保护。根据目前的情况来看,牺牲阳极法以及外加电流法两种方式,为应用范围较广的保护措施,其能够保障相应的化学反应与防腐效果的要求相符合,有利于促使运行的安全性以及质量得到显著提升。对牺牲阳极法进行应用,被保护输电线路接地装置需要与负极或是发生腐蚀可能性更高的金属进行连接,通过对阳极腐蚀溶解的方式进行应用,促使输电线路接地装置中所具有的安全性能够得到提升。对外加电流法进行应用,需要进行外加直流电源,从而促使被保护的输电线路接地装置能够与电源负极进行连接,并将输电线路接地装置切实转化成为整个结构之中的应急措施,保障极化效应得以实现,也就能够避免其中的金属发生腐蚀。将阴极保护法应用于实际当中,需要以土壤的特性为依据,提升其使用方式的针对性,以强化电流的保护工作,同时也能够为输电线路接地装置的后续工作打下良好基础。
结语
综上所述,在进行输电线路接地装置防腐施工作业过程中,相关施工人员应对输电线路所在区域周边可能引发腐蚀问题的因素进行详细分析,然后以此为基础,提出具有一定实施可行性和针对性处理防腐问题的工作计划,最大限度提升对输电线路接地装置防腐工作的管理水平,为我国电力事业的发展奠定良好基础。
参考文献
[1]刘立.分析电厂接地保护设计与防腐[J].工程建设与设计,2020,20.
[2]刘佳.输电线路接地装置的防腐措施[J].全面腐蚀控制,2020,11.
[3]刘南江.换流站接地引下线腐蚀预测方法研究[D].重庆大学,2019.