江西贛東北供電公司樂平塔山工業(yè)園輸配電線路防化工廢氣腐蝕的探討

方金水

(國網(wǎng)江西省電力公司贛東北供電分公司)

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)系到社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文就江西贛東北供電公司樂平直供區(qū)塔山工業(yè)園輸配電線路防化工廢氣腐蝕的措施進(jìn)行探討。

1 樂平塔山工業(yè)園的基本現(xiàn)狀

樂平塔山工業(yè)園是江西省認(rèn)定的精細(xì)化工園區(qū)，江西省最大的醫(yī)藥化工基地之一，共有醫(yī)藥化工企業(yè)約40家，大部分是規(guī)模較大的醫(yī)藥化工企業(yè)，而且對廢氣的處理有一部分是很不盡如人意的，對樂平的自然環(huán)境造成了一定的污染，同時對該區(qū)域的輸配電線路造成了較大的腐蝕，是造成該區(qū)域輸配電線路故障的重要原因之一。

2 化工廢氣對輸配電線路產(chǎn)生的危害

化工廢氣一般是指烴類、氯化氫、氯氣、氮的氧化物、硫化氫、硫的氧化物和碳的氧化物等，化工廢氣會使電氣設(shè)備發(fā)生酸性腐蝕，使得刀閘，開關(guān)等設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕，不能動作，對線路產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

2.1 化工廢氣對導(dǎo)線的危害

化工廢氣對導(dǎo)線，實(shí)際上是導(dǎo)線被酸性腐蝕的過程。從該區(qū)域歷年運(yùn)行情況分析，因?qū)Ь€斷線和斷股每年都有多起發(fā)生。35kV線路避雷線因鋼絞線斷線，斷落在導(dǎo)線上，引起過山林火災(zāi)。10kV配電線路，2004-2013年期間，共發(fā)生導(dǎo)線斷線約15起(斷點(diǎn)大部分在弧垂低點(diǎn)上)，斷后的導(dǎo)線已被化工廢氣嚴(yán)重腐蝕、硬化和脆弱，無法繼續(xù)連接運(yùn)行。因化工廢氣對導(dǎo)線的腐蝕，使導(dǎo)線強(qiáng)度大大降低，強(qiáng)風(fēng)時，導(dǎo)線斷線。

一般污染嚴(yán)重的地區(qū)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 化工廢氣對瓷絕緣子的危害

化工廢氣對線路瓷絕緣子危害的結(jié)果主要是兩個方面：

(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。

(2)單相接地：

產(chǎn)生單相接地主要是：在電場作用下，瓷絕緣子上化工廢氣沉積物呈半導(dǎo)體作用，泄漏電流增大。當(dāng)泄漏電流達(dá)到某一值時，高壓電流則反向急驟流動，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 化工廢氣對鐵構(gòu)件的危害

化工廢氣對鐵構(gòu)件的酸性腐蝕非常嚴(yán)重，對于一般電鍍鋅和烤漆的鐵構(gòu)件半年左右，開始生銹，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。2010年以前，該區(qū)域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 化工廢氣對電氣設(shè)備的危害

電氣設(shè)備受化工廢氣腐蝕情況更為嚴(yán)重。由于電氣設(shè)備常年裸露，經(jīng)受風(fēng)吹日曬和化工廢氣腐蝕，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。

3 輸配電線路防化工廢氣腐蝕的措施

對于醫(yī)藥化工園區(qū)來講，化工廢氣腐蝕嚴(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，我認(rèn)為在輸配電線路改造設(shè)計過程中，對輸配電線路防化工廢氣腐蝕應(yīng)該提出較高要求，從設(shè)計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

在離該區(qū)域較遠(yuǎn)的線路我們應(yīng)該選用防污型鋼芯鋁絞導(dǎo)線。選用防污導(dǎo)線的架空線路，運(yùn)行效果應(yīng)該較好。

(2)在該區(qū)域較近及穿過該區(qū)域的線路，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化工廢氣腐蝕，雖然造價偏高，但抗化工廢氣腐蝕能力較強(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要高，但運(yùn)行壽命比較長，抗化工廢氣腐蝕能力強(qiáng)。因?yàn)榛U氣對銅導(dǎo)線危害較輕，僅在表面上產(chǎn)生黑色的氧化膜，對運(yùn)行性能毫無影響。

(4)在離塔山工業(yè)園較遠(yuǎn)的城區(qū)內(nèi)盡可能采用地埋電力電纜線路。這樣可減輕和避免化工廢氣對配電線路的腐蝕，減少維護(hù)管理工作量。

(5)低壓配電線路選用塑料銅芯導(dǎo)線。既可降損節(jié)能，又可防化工廢氣腐蝕，同時，提高了低壓線路的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。

3.2 絕緣子

化工廢氣主要破壞瓷體絕緣。因此，防止化工廢氣對瓷件的破壞，應(yīng)采取提高瓷件的單位泄漏距離，采取阻隔物減少化工廢氣沉降量。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)我國現(xiàn)行關(guān)于污穢等級，該區(qū)域是嚴(yán)重的化工廢氣地區(qū)，屬于三級污穢區(qū)，線電壓所需要的泄漏距離應(yīng)大于3.8cm/kV。

(1)硅橡膠絕緣子：硅橡膠絕緣子具有體積小、重量輕、耐污性能好、不需測零值等優(yōu)越性。具有高度的抗表面污染力和防止碳化泄漏。硅橡膠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)，絕緣子最好選用硅橡膠絕緣子。

(2)防污瓷絕緣子：為適當(dāng)降低工程造價，當(dāng)線路使用絕緣導(dǎo)線架設(shè)時，可選用防污瓷絕緣子。對線路離該區(qū)域較遠(yuǎn)，化工廢氣腐蝕較輕的地段，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)線路防化工廢氣腐蝕能力，提高線路使用壽命，對新架設(shè)的輸配電線路運(yùn)行2～3年后，進(jìn)行一次油漆，以后每2年除銹并油漆一次。這種方法比較簡便，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。對于早期使用在輸配電線路上的金具、螺栓及其它配件，通過線路改造，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)，對于室外的電氣設(shè)備，如：油斷路器、SF6斷路器、電纜分接箱、計量箱及各種開關(guān)柜等，外殼應(yīng)采用不銹鋼和熱鍍鋅，以進(jìn)一步加強(qiáng)防化工廢氣腐蝕的能力，提高設(shè)備的使用壽命。

(2)在電氣設(shè)備安裝、電氣設(shè)備檢修時，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)，能抗化工廢氣腐蝕。