腐蝕地區(qū)柔性石墨接地裝置引下線防腐技術(shù)分析

賀佳俊 梁盼望 楊力 胡濤

摘 要：針對(duì)柔性石墨接地裝置以往采用石墨直接引下存在的固有缺陷，分析了采用金屬引下線、鎧裝石墨引下線的可行性及優(yōu)缺點(diǎn)，提出了技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能最優(yōu)的防腐引下方案。

關(guān)鍵詞：柔性石墨;腐蝕地區(qū);引下線

0 引言

隨著大量特高壓輸電線路的建設(shè)，柔性石墨接地裝置因其優(yōu)越的防腐性能被廣泛應(yīng)用于鹽堿、酸堿等腐蝕地區(qū)的線路桿塔接地。然而，柔性石墨接地裝置以往采用的石墨直接引下存在固有缺陷：其一是柔性石墨柔軟，從線路桿塔基礎(chǔ)表面引下時(shí)工藝不美觀，難以塑形;其二是柔性石墨強(qiáng)度低，易受外力破壞，致使桿塔接地失效，引發(fā)雷擊桿塔跳閘故障，降低線路運(yùn)行可靠性[1]。為充分利用柔性石墨接地裝置的防腐優(yōu)越性，迫切需要研究采用改進(jìn)的引下方式，以避免柔性石墨引下存在的固有缺陷。

1 常規(guī)金屬引下線

輸電線路常用的接地引下線為？準(zhǔn)12的鍍鋅圓鋼，應(yīng)用年限長(zhǎng)且使用范圍廣，具有良好的運(yùn)行狀態(tài)，但其防腐能力一般。

1.1 ? ?鍍鋅圓鋼引下方案

柔性石墨接地裝置金屬引下線螺栓壓接方案如圖1所示，由石墨接地裝置廠家整套提供。把？準(zhǔn)12圓鋼引下線焊接在扁鋼熱鍍鋅連接板上，再把？準(zhǔn)28柔性石墨壓接在扁鋼熱鍍鋅連接板上，完成兩者之間的過渡連接。先對(duì)？準(zhǔn)12圓鋼引下線與扁鋼連接板進(jìn)行除渣處理，再進(jìn)行熱鍍鋅處理。要注意的是，把？準(zhǔn)28柔性石墨壓接在扁鋼熱鍍鋅連接板上時(shí)，連接板應(yīng)至少有兩層0.1 mm鋅皮纏繞有石墨，并在關(guān)鍵部位外側(cè)涂上有機(jī)防腐涂料。

鍍鋅圓鋼與石墨連接時(shí)，兩種材料存在電離電位差異，易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，埋設(shè)較短時(shí)間后便會(huì)發(fā)生一定程度的腐蝕，如圖2、圖3所示。

1.2 ? ?鍍鋅圓鋼引下改進(jìn)方案

為了改善傳統(tǒng)鍍鋅圓鋼引下方案防腐性能差的缺陷，提出了如圖4所示的采用楔形壓接方式的鍍鋅圓鋼引下改進(jìn)方案。該改進(jìn)方案與原方案最大的不同是采用了楔形套管。各部件的連接均采用焊接方式，焊接后再進(jìn)行除渣、酸洗處理，最后進(jìn)行熱鍍鋅處理。每根引下線附帶1 m石墨接地體，引下線與鐵塔連接的螺栓采用熱鍍鋅件。供貨時(shí)熱鍍鋅扁鋼、鍍鋅圓鋼、熱鍍鋅楔形套管與石墨基柔性接地體應(yīng)已連接完成，并按要求涂覆有機(jī)防腐涂層，加裝熱縮管進(jìn)行二次防腐處理，由廠家整套提供，如圖5所示。

2 鍍錫銅覆鋼引下線

在腐蝕地區(qū)，采用？準(zhǔn)10鍍錫銅覆鋼（銅包鋼）工藝具有良好的防腐性能。鍍錫銅覆鋼引下方案由鍍錫銅覆鋼引下線、引下線連接件、水平石墨接地體組成，引下線及引下線連接件采用鍍錫銅覆鋼，螺栓采用不銹鋼，各組件均具有良好的防腐性能，引下線與引下線連接件通過焊接連接，石墨與引下線連接件為螺栓壓固連接，如圖6、圖7所示。

3 鎧裝石墨引下線

鎧裝石墨引下方案，其引下線又可分為圓形鎧裝石墨引下線和方形鎧裝石墨帶引下線，如圖8所示。

下面以方形鎧裝石墨帶引下線為例進(jìn)行說明。該引下線的石墨柔性接地主體分為4層，從內(nèi)到外依次為：（1）采用厚1.3 mm的304不銹鋼板制成的增強(qiáng)層，利用304不銹鋼的優(yōu)越性能改善了該結(jié)構(gòu)的整體機(jī)械性能。（2）柔性石墨編織層，柔軟輕便，具有超強(qiáng)耐腐蝕性能。（3）利用304不銹鋼編織而成的鎧裝層，增強(qiáng)了表面機(jī)械強(qiáng)度，能抵抗強(qiáng)大的外力破壞，例如野生動(dòng)物撕咬等。（4）結(jié)構(gòu)致密的硅橡膠防護(hù)層，不僅能長(zhǎng)期抵御紫外線的侵襲，還能耐受雨水的長(zhǎng)期沖刷。

4 方案對(duì)比

采用鍍鋅圓鋼引下線，費(fèi)用成本較低，因鍍鋅圓鋼材料本身防腐性能一般，即使采用改良方案后，整體的防腐性能依舊不高。鎧裝石墨引下線的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)石墨接地裝置整體避免了不同材料之間接觸產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕，具有很好的防腐性能，缺點(diǎn)在于材料價(jià)格較鍍鋅銅覆鋼高。而采用鍍鋅銅覆鋼引下方案，銅覆鋼材料具有良好的防腐性能，材料價(jià)格適中，可有效解決柔性石墨直接引下時(shí)存在的固有缺陷。

5 結(jié)語

本文針對(duì)柔性石墨直接引下存在的固有缺陷，提出了鍍鋅圓鋼引下及改良方案、鍍錫銅覆鋼引下方案、鎧裝石墨引下方案。鍍鋅圓鋼引下成本較低，但防腐性能一般;鎧裝石墨引下防腐性能優(yōu)良，但成本最高;而銅覆鋼材料具有良好的防腐性能，材料價(jià)格適中，可有效解決柔性石墨直接引下時(shí)存在的固有缺陷，是一種經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性能最優(yōu)的防腐引下方案，值得大力推廣與應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 武國(guó)亮，李震宇，王志利，等.柔性石墨接地材料的制備工藝研究[J].化工新型材料，2016，44（12）：223-225.

收稿日期：2021-08-26

作者簡(jiǎn)介：賀佳?。?991—），男，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，從事架空輸電線路設(shè)計(jì)工作。