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輸配電線路防鹽霧腐蝕的探討

http://www.dcyhziu.cn  2007/6/6 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體: 字體顏色
加強(qiáng)和改善輸配電線路安全、可靠運(yùn)行,降低輸配電線路事故率,關(guān)系到電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和供電可靠性,關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合南澳縣近幾年來(lái)就輸配電線路防鹽霧腐蝕的措施進(jìn)行探討。
  
  1 南澳縣基本現(xiàn)狀
  
  南澳縣是個(gè)四面環(huán)海的海島縣,主島面積128.45km2,人口7萬(wàn)多人,是全國(guó)第二大風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。目前,島上總裝機(jī)容量5萬(wàn)多kW,年發(fā)電量1.2億kW·h。
  
  按國(guó)家規(guī)定距海岸7~10km為鹽霧區(qū)的劃分,南澳縣的輸配電線路全部處在鹽霧區(qū)內(nèi),島內(nèi)南北最寬5km,最小寬不到2km。輸配電線路離海岸線最近只有幾米,是嚴(yán)重的鹽霧腐蝕區(qū)。
  
  全島輸配電線路密布,每km2有高、低壓電力線路4.2km。島上有110kV線路一條,線路長(zhǎng)度16km,35kV線路一條,線路長(zhǎng)度15km,10kV線路22條,線路總長(zhǎng)度185km。0.22~0.4kV線路總長(zhǎng)度320km。
  
  2 鹽霧對(duì)輸配電線路產(chǎn)生的危害
  
  鹽霧指懸浮在大氣中的氣溶液狀的Na2O粒子。它的形成主要是因?yàn)轱L(fēng)引起海面擾動(dòng)和漲、落潮時(shí),海水相互間的沖擊和海浪拍擊海岸,致使很多海浪粒子拖入空中,水分發(fā)蒸后,留下一些極小的鹽粒,在大氣團(tuán)的平流和紊流交換作用下,這些鹽粒在空氣中散開(kāi)來(lái),并隨風(fēng)流動(dòng)形成沿海地區(qū)鹽霧。
  
  鹽霧對(duì)電氣設(shè)備的危害程度主要與沉積在電氣設(shè)備表面鹽粒的多少有關(guān),沉積又與鹽霧含量、有無(wú)阻隔物、近海或遠(yuǎn)海等諸多因素有關(guān),其中影響最大的是阻隔物。
  
  2.1 鹽霧對(duì)導(dǎo)線的危害
  
  鹽霧對(duì)導(dǎo)線,實(shí)際上是導(dǎo)線被電離作用腐蝕的過(guò)程。從該縣歷年運(yùn)行情況分析,因?qū)Ь斷線和斷股每年都有多起發(fā)生。2000年,35kV線路避雷線因鋼絞線斷線,斷落在導(dǎo)線上,引起山林火災(zāi)。一條10kV配電線路,1993-1997年期間,共發(fā)生導(dǎo)線斷線15起(斷點(diǎn)大部分在弧垂低點(diǎn)上),斷后的導(dǎo)線已被鹽霧嚴(yán)重腐蝕、硬化和脆弱,無(wú)法繼續(xù)連接運(yùn)行。因鹽霧對(duì)導(dǎo)線的腐蝕,使導(dǎo)線強(qiáng)度大大降低,強(qiáng)風(fēng)時(shí),導(dǎo)線斷線。
  
  經(jīng)檢查,鋼芯鋁絞線運(yùn)行5年后,鋼芯有斷裂現(xiàn)象;鋁導(dǎo)線白色銹斑布滿表面,占總面積50%~80%。
  
  2.2 鹽霧對(duì)瓷絕緣子的危害
  
  鹽霧對(duì)線路瓷絕緣子危害的結(jié)果主要是兩個(gè)方面:
  
  (1)瓷絕緣子爆裂:
  
  產(chǎn)生瓷絕緣子爆裂主要是:在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,瓷絕緣子上的沉積物被電離,形成導(dǎo)電性薄膜,產(chǎn)生電暈放電,使瓷絕緣子表面溫度不均勻升高,從而導(dǎo)致爆裂。據(jù)青澳供電所反映,某10kV配電線路,從1995年架設(shè)起,這條線路每年都?鴨父齟刪底印?000年,由于此線路瓷絕緣子爆裂,引起斷線,造成有線電視光纖及信號(hào)放大器燒壞。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),該縣線路每年因瓷絕緣子爆裂占事故的70%。
  
  (2)單相接地:
  
  產(chǎn)生單相接地主要是:在電場(chǎng)作用下,瓷絕緣子上鹽霧沉積物呈半導(dǎo)體作用,泄漏電流增大。當(dāng)泄漏電流達(dá)到某一值時(shí),高壓電流則反向急驟流動(dòng),造成瞬間短路接地。
  
  單相接地可分為明顯接地和隱蔽接地兩種,瓷絕緣子爆裂是明顯接地表現(xiàn),事故容易解決。當(dāng)瓷絕緣子沒(méi)有爆裂而是絕緣下降,瓷絕緣子表面有裂縫,一般很難發(fā)現(xiàn),這種接地事故處理難度很大。
  
  2.3 鹽霧對(duì)鐵構(gòu)件的危害
  
  鹽霧對(duì)鐵構(gòu)件的腐蝕非常嚴(yán)重,對(duì)于一般電鍍鋅和烤漆的鐵構(gòu)件半年左右,開(kāi)始生銹,一年以后銹點(diǎn)斑斑,兩年后鐵構(gòu)件腐爛,三年后基本上已爛掉。電纜分接箱、電表集裝箱以及低壓線路上安裝的各種金具,使用不到三年就得更換。1998年以前,該縣安裝在輸配電線路上的鐵構(gòu)件,大部分是電鍍鋅鐵構(gòu)件,基本上完全腐爛。
  2.4 鹽霧對(duì)電氣設(shè)備的危害
  
  電氣設(shè)備受鹽霧腐蝕情況更為嚴(yán)重。由于電氣設(shè)備常年裸露,經(jīng)受風(fēng)吹日曬和鹽霧腐蝕,在惡劣天氣條件下,電氣設(shè)備的外殼更易腐蝕。接頭處腐蝕明顯,易氧化膨脹、收縮而造成接觸不良。銅-銅接頭腐蝕比較輕,鋁-鋁接頭的腐蝕就嚴(yán)重,銅-鋁接頭處很明顯可看出,鋁接頭處白色斑斑,并有燒傷的痕跡。某變電所1993年建成投產(chǎn),運(yùn)行不到三年,設(shè)備完好率下降到70%,五年后,斷路器失靈,主變漏油,隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器已更換多次。設(shè)備完好率達(dá)不到50%,整個(gè)變電所基本已處于癱瘓狀態(tài)。
  
  3 輸配電線路防鹽霧腐蝕的措施
  
  對(duì)于沿海地區(qū)來(lái)講,鹽霧腐蝕嚴(yán)重影響輸配電線路安全運(yùn)行,縮短輸配電線路使用壽命,增加了維護(hù)工作量。為此,我縣在農(nóng)網(wǎng)改造及城網(wǎng)改造設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)輸配電線路防鹽霧腐蝕提出較高要求,從設(shè)計(jì)到施工及線路的維護(hù)管理,盡可能選用抗腐蝕能力強(qiáng)的新型材料。
  
  3.1 導(dǎo)線
  
  (1)在山區(qū)和離海岸較遠(yuǎn)的線路我們選用防污型鋼芯鋁絞導(dǎo)線。根據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),選用防污導(dǎo)線的架空線路,運(yùn)行效果較好。澄海至南澳35kV線路,投產(chǎn)運(yùn)行至今從未出現(xiàn)過(guò)導(dǎo)線斷股、斷裂及斷線事故。
  
  (2)在離海岸線較近及穿過(guò)防護(hù)林區(qū)的線路,選用絕緣鋼芯鋁絞導(dǎo)線。因?yàn)榻^緣導(dǎo)線本身是絕緣的,絕緣厚度3.4mm,耐壓可達(dá)15kV,加上外層絕緣可起到很好的抗鹽霧腐蝕,雖然造價(jià)偏高,但抗鹽霧腐蝕能力較強(qiáng),線路故障率較低。
  
  (3)在重要及安全系數(shù)較高的電力線路,選用鋼芯銅絞導(dǎo)線。雖然鋼芯銅絞線比鋼芯鋁絞線造價(jià)要高,但運(yùn)行壽命比較長(zhǎng),抗鹽霧腐蝕能力強(qiáng)。因?yàn)辂}霧對(duì)銅導(dǎo)線危害較輕,僅在表面上產(chǎn)生黑色的氧化膜,對(duì)運(yùn)行性能毫無(wú)影響。
  
  (4)在城區(qū)內(nèi)盡可能采用地埋電力電纜線路。這樣可減輕和避免鹽霧對(duì)配電線路的腐蝕,減少維護(hù)管理工作量。目前,縣城內(nèi)的10kV配電線路基本上采用埋設(shè)的電力電纜線路。
  
  (5)低壓配電線路選用塑料銅芯導(dǎo)線。既可降損節(jié)能,又可防鹽霧腐蝕,同時(shí),提高了低壓線路的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。
  
  3.2 絕緣子
  
  鹽霧主要破壞瓷體絕緣。因此,防止鹽霧對(duì)瓷件的破壞,應(yīng)采取提高瓷件的單位泄漏距離,采取阻隔物減少鹽霧沉降量。主要方法有:人工定期清掃擦拭;在絕緣瓷件上涂有機(jī)硅;在瓷件上涂地臘等。但這些措施均屬輔助的方法,工藝復(fù)雜,工作量大,要根本解決問(wèn)題還是采取增加泄漏距離和采用阻隔物的措施。
  
  根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行關(guān)于污穢等級(jí),該縣是嚴(yán)重的鹽霧地區(qū),屬于三級(jí)污穢區(qū),線電壓所需要的泄漏距離應(yīng)大于3.8cm/kV規(guī)定。
  
  (1)硅膠絕緣子:硅膠絕緣子具有體積小、重量輕、耐污性能好、不需測(cè)零值等優(yōu)越性。具有高度的抗表面污染力和防止碳化泄漏。合成絕緣子所需的爬距比瓷和玻璃絕緣子所需爬距平均少30%。當(dāng)線路使用鋼芯鋁絞線架設(shè),絕緣子最好選用硅膠絕緣子。
  
  目前,全縣各級(jí)電壓等級(jí)的線路,自從更換使用硅膠絕緣子后,再也沒(méi)有出現(xiàn)硅膠絕緣子因鹽霧腐蝕爆炸及線路接地事故,線路事故率大大降低。
  
  (2)防污瓷絕緣子:為適當(dāng)降低工程造價(jià),當(dāng)線路使用絕緣導(dǎo)線架設(shè)時(shí),可選用防污瓷絕緣子。對(duì)線路離海岸線較遠(yuǎn),鹽霧腐蝕較輕的地段,也可使用在鋼芯鋁絞線架空線路。
  
  3.3 鐵構(gòu)件及金具
  
  (1)輸配電線路的鐵塔、鐵桿及鐵附件,全部熱鍍鋅。為了增強(qiáng)線路防鹽霧腐蝕能力,提高線路使用壽命,對(duì)新架設(shè)的輸配電線路運(yùn)行2~3年后,進(jìn)行一次油漆,今后每2年除銹并油漆一次。這種方法比較簡(jiǎn)便,維護(hù)管理方便,而且效果好,也是最有效的防腐措施。
  
  (2)低壓線路的金具及附件同樣采用熱鍍鋅。而經(jīng)過(guò)熱鍍鋅制作的角鋼至少可使用10年以上。
  
  (3)線路金具、螺栓及其它配件,應(yīng)采用國(guó)家定型產(chǎn)品和定點(diǎn)廠家生產(chǎn),經(jīng)熱鍍鋅的產(chǎn)品。對(duì)于早期使用在輸配電線路上的金具、螺栓及其它配件,通過(guò)農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)、配網(wǎng)及線路改造,進(jìn)行更換。
  
  3.4 電氣設(shè)備
  
  (1)電氣設(shè)備盡可能安裝在室內(nèi),對(duì)于室外的電氣設(shè)備,如:油斷路器、SF6斷路器、電纜分接箱、計(jì)量箱及各種開(kāi)關(guān)柜等,外殼應(yīng)采用不銹鋼和熱鍍鋅,以進(jìn)一步加強(qiáng)防鹽霧腐蝕的能力,提高設(shè)備的使用壽命。某變電所的電氣設(shè)備的外殼,從1999年改換為不銹鋼后,已運(yùn)行4年,還是完整無(wú)損,運(yùn)行效果良好。
  
  (2)在電氣設(shè)備安裝、電氣設(shè)備檢修時(shí),可在導(dǎo)電排搭接處接觸面涂敷電力復(fù)合脂(也叫導(dǎo)電膏)。經(jīng)我們使用,能抗鹽霧腐蝕,降損節(jié)能,運(yùn)行效果良好,并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
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