淺談?shì)旊娋€路腐蝕及監(jiān)測(cè)防護(hù)措施

符遠(yuǎn)征， 胡宗華

（中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司大理局，云南大理 671000）

0 引言

輸電線路是保障地區(qū)供電的關(guān)鍵。由于輸電線路工作環(huán)境較為復(fù)雜，受氣候環(huán)境影響、自身材料影響等，會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕，若不加以重視，必然會(huì)影響輸電線路的效能[1]。因此，相關(guān)單位應(yīng)在重視輸電線路腐蝕控制的同時(shí)，了解輸電線路腐蝕控制與監(jiān)測(cè)措施，以實(shí)現(xiàn)輸電線路管理的高效控制。

1 輸電線路腐蝕原理、形式及種類

1.1 輸電線路腐蝕原理

輸電線路腐蝕主要指線路在內(nèi)在和外在因素影響下而出現(xiàn)的被破壞、損耗的現(xiàn)象，如空氣中的酸、堿、鹽等物質(zhì)影響下，出現(xiàn)的干腐蝕、濕腐蝕等[2]。其中，干腐蝕主要指物體在天氣體影響下所形成的腐蝕現(xiàn)象，濕腐蝕主要指在一定濕度（有水）環(huán)境下，所形成的腐蝕現(xiàn)象。輸電線路基本暴露在空氣中，因此濕腐蝕現(xiàn)象較多。

1.2 腐蝕形式與種類

目前，輸電線路腐蝕的主要類型有雜散電流腐蝕、電偶腐蝕、盈利腐蝕以及大氣腐蝕等，腐蝕后的輸電線路部分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性會(huì)受到影響（如圖1所示）。輸電線路最容易受到的腐蝕類型為“大氣腐蝕”，這種腐蝕屬于濕腐蝕，主要是在電化學(xué)等影響下所形成的腐蝕現(xiàn)象。以地線金屬材料為例，由于其基本暴露在大氣環(huán)境中，在大氣各種成分影響下，金屬表層會(huì)附著一層電解質(zhì)膜（液態(tài)），繼而出現(xiàn)各種電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬材料被腐蝕。此外，基于大氣腐蝕的特征，其又有空氣污染腐蝕與潤(rùn)濕腐蝕兩類，如在工業(yè)大氣中存在各種粉塵、二氧化硫等物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)與空氣中的水分結(jié)合，從而腐蝕輸電線路的各種金屬設(shè)備。

圖1 輸電線路常見腐蝕

2 輸電線路腐蝕應(yīng)對(duì)措施及監(jiān)控技術(shù)分析

2.1 輸電線路腐蝕應(yīng)對(duì)方式

輸電線路腐蝕表現(xiàn)較多，如導(dǎo)線、鐵塔、接地等，對(duì)于這些不同材料、設(shè)備的腐蝕應(yīng)采取針對(duì)性腐蝕防控措施。

2.1.1 導(dǎo)線腐蝕應(yīng)對(duì)措施

鋁、銅、鐵是導(dǎo)線主要材料，其中銅材料不僅能在亞硫酸環(huán)境中工作，其他環(huán)境均具有較高適應(yīng)性，所以通常不對(duì)其進(jìn)行防腐蝕處理，而鋁和鐵則需要重點(diǎn)關(guān)注。

（1）鋁的應(yīng)對(duì)

首先，要避免異種金屬和鋁導(dǎo)線接觸，可用鋁合金線替換部分鋁線、鐵芯、鋼芯，需注意這種替換會(huì)降低導(dǎo)線強(qiáng)度；其次，隔絕鐵芯鋁線，即使用非典型蠟與無皂黃油涂防腐劑，可有效提升鋼芯鋁線的防腐蝕效果；其三，可利用鋁合金鍍層、鋁包鋼線等措施，提升輸電線的耐腐蝕性，這種方式效果好，普適性較好；其四，可將鐵芯鋁座位鋁線的外層絞線，能有效提升鋁線耐腐蝕性。

（2）鋼的應(yīng)對(duì)

針對(duì)鋼芯鋁絞線的工作需求，可將防腐蝕油脂涂抹在鋁絞線和鋼芯線中間，以避免鋼線被腐蝕性氣體、雨露等影響，從而有效提升鋼線使用壽命[3]。然而，導(dǎo)線在防腐蝕油脂基礎(chǔ)上重量會(huì)有所增加，繼而導(dǎo)致導(dǎo)線會(huì)因老化而失去效用。而若利用鋁包鋼線方式，則能有效提升腐蝕效果。

2.1.2 鐵塔腐蝕應(yīng)對(duì)措施

（1）鍍鋅

鍍鋅作為一種有效防腐措施，能有效加強(qiáng)電力鐵塔耐腐蝕性。結(jié)合《輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，在鍍鋅過程中應(yīng)保持3/16英尺厚度（在有要求基礎(chǔ)上，還應(yīng)涂抹樹脂保護(hù)層）。需注意，若工作環(huán)境為強(qiáng)腐蝕，應(yīng)保持1/4英尺厚度。同時(shí)，應(yīng)有構(gòu)造技術(shù)處理混凝土基礎(chǔ)，以提升塔腳耐腐蝕性。

（2）涂漆

為提升電力鐵塔耐腐蝕性，可涂抹相關(guān)油漆。首先，可涂抹磷化底漆，需注意其不能作為一般底漆使用，應(yīng)在涂抹24 h后，再涂抹其他防銹漆；其次，涂抹紅丹防銹漆，這種油漆具有較高的滲透性、涂刷性等，擁有較強(qiáng)的防銹效果。需注意，涂漆應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，科學(xué)選擇材料，以提升涂漆效益。

2.1.3 接地裝置防腐

為避免輸電線路接地裝置受到電化學(xué)腐蝕、含水量腐蝕等，從而降低其效能輸出。相關(guān)人員應(yīng)系統(tǒng)保障接地裝置的耐腐蝕性。

（1）常規(guī)措施

結(jié)合接地裝置與空氣、土壤接觸特點(diǎn)，以鍍鋅方式處理接地引下線。若為水平接地體，可將其直接埋入地下；若該地腐蝕性較強(qiáng)，應(yīng)使用直徑更大的圓鋼。

（2）細(xì)化措施

一方面，優(yōu)化材料應(yīng)用方式和方向。控制輸電線路的埋深，如要大于0.6 m，回填材料要用稀土?？刂平拥卦O(shè)備的焊接，如控制脫節(jié)現(xiàn)象，提高焊機(jī)均勻性等。使用不影響接地設(shè)備耐腐蝕性的高效降阻劑[4]，在埋設(shè)材料前，對(duì)其做針對(duì)性檢測(cè)，如檢測(cè)其平均腐蝕率（應(yīng)低于0.05 mm/年）。另一方面，采用陰極保護(hù)法。一是可采取犧牲陽極法，主要是利用連接負(fù)極方式，添加更易受到腐蝕的金屬，這樣在陽極腐蝕基礎(chǔ)上，接地設(shè)備會(huì)得到較好的保護(hù)；二是采用外加電流法，連接電源負(fù)極與相關(guān)接地裝置，讓后者處于陰極狀態(tài)，這樣便能在極化效應(yīng)下提升線路保護(hù)效果。

2.2 監(jiān)控措施

2.2.1 人工監(jiān)控措施

人工監(jiān)控主要指以人力巡查方式，觀察設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，如利用人力觀察塔杠上端是否受到腐蝕、完好等。雖然在現(xiàn)代信息技術(shù)支撐下人工巡查方式得到了有效改善，但仍有部分地區(qū)采用這種監(jiān)控方式。這種方式的工作效率較低，且部分地區(qū)可能會(huì)危及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員的生命安全，目前已經(jīng)被逐漸淘汰。

2.2.2 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

本監(jiān)控技術(shù)主要目的是提升電塔錨桿的檢測(cè)效果。由于發(fā)聲檢測(cè)技術(shù)具有無損且效果較好等優(yōu)點(diǎn)，近年來關(guān)注度較高。聲發(fā)射檢測(cè)是基于瞬態(tài)激振原理，能夠有效接收腐蝕位置的反饋信號(hào)，并詳細(xì)記錄，即利用返回的能量、信號(hào)頻率可有效分析錨桿上腐蝕位置及其腐蝕基本情況等。因此，本監(jiān)控與檢測(cè)方式具有較高的應(yīng)用效率和質(zhì)量[5]。

2.2.3 在線監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)主要是結(jié)合光電法激光檢測(cè)技術(shù)全面監(jiān)測(cè)輸電線路的腐蝕情況或線路是否存在其他異常等。該技術(shù)在運(yùn)行狀態(tài)下，可不間斷地監(jiān)控部分輸電線路的腐蝕情況，或輸電線路周邊是否存在影響線路運(yùn)行的物體如樹木等。該技術(shù)還能及時(shí)將采集信息反饋至控制終端，并在發(fā)現(xiàn)異常后及時(shí)向技術(shù)人員預(yù)警，提升腐蝕以及其他事件處理效率和質(zhì)量。

2.2.4 電偶探針技術(shù)

本技術(shù)主要利用相關(guān)感應(yīng)器、信號(hào)采集器、傳感器等設(shè)備，以數(shù)據(jù)信息控制技術(shù)為中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控輸電線路腐蝕數(shù)據(jù)。該技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)復(fù)雜的大氣環(huán)境，有效避免濕度、腐蝕電流對(duì)設(shè)備的影響，因此其具有較高的靈敏性。

2.2.5 現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)

利用現(xiàn)代監(jiān)控設(shè)備、無人機(jī)監(jiān)控設(shè)備等動(dòng)態(tài)監(jiān)控復(fù)雜環(huán)境下的輸電線路。該技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活性，可以全方位監(jiān)控輸電線路所有設(shè)備腐蝕情況或其他異常情況，如線路上有異物等。無人機(jī)監(jiān)控設(shè)備攜帶的高清攝像頭能助力現(xiàn)場(chǎng)檢查人員清晰了解高空以及其他不宜進(jìn)入場(chǎng)景輸電線路的情況等。

3 輸電線路腐蝕應(yīng)對(duì)建議

針對(duì)現(xiàn)行輸電線路復(fù)雜的工作環(huán)境，相關(guān)技術(shù)人員或管理單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取針對(duì)性應(yīng)對(duì)措施，提高技術(shù)人員技能，以提升輸電線路腐蝕識(shí)別和處理能力，建立更加嚴(yán)格的腐蝕管理體系。

3.1 加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)

一是要提高技術(shù)人員輸電線路現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別和處理能力，能夠識(shí)別輸電線路工作環(huán)境，了解輸電線路相關(guān)設(shè)備腐蝕原因，掌握現(xiàn)場(chǎng)基本處理措施等；二是要助力技術(shù)人員形成系統(tǒng)技能素養(yǎng)，如掌握腐蝕原理、腐蝕類型、腐蝕應(yīng)對(duì)措施等。

3.2 建立嚴(yán)格的腐蝕管理體系

3.2.1 加強(qiáng)輸電線路腐蝕驗(yàn)收

目前，輸電線路驗(yàn)收重點(diǎn)在于設(shè)備是否能正常運(yùn)行，運(yùn)行設(shè)備是否有缺陷，以及相關(guān)構(gòu)件是否有效等，而對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性（如鍍鋅層是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）等關(guān)注較少。所以，應(yīng)在驗(yàn)收輸電線前，設(shè)計(jì)輸電線路相關(guān)材料檢測(cè)流程，一是看材料是否有鍍鋅，二是看材料鍍鋅是否達(dá)標(biāo)，三是看鍍鋅是否有損壞，四是看材料表面是否有劃痕等。

3.2.2 強(qiáng)化防腐蝕運(yùn)維管理

要結(jié)合輸電線路工作環(huán)境、地段特點(diǎn)、工作年限壽命等要素，設(shè)計(jì)階梯式巡視、在線監(jiān)控模式。要重點(diǎn)關(guān)注年份較久、腐蝕性強(qiáng)的地區(qū)。若巡查中發(fā)現(xiàn)有設(shè)備存在腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)基于該地區(qū)具體特點(diǎn)，全面檢測(cè)周邊輸電線路腐蝕情況，并制定防腐蝕工作計(jì)劃，以提升輸電線路運(yùn)維管理效果。

3.2.3 設(shè)計(jì)輸電線路防腐管理等級(jí)

結(jié)合輸電線路具體管理需求和其所在區(qū)域，設(shè)計(jì)輸電線路腐蝕區(qū)登記，即要依據(jù)地區(qū)污穢、環(huán)境污染情況，對(duì)處在惡劣腐蝕環(huán)境的輸電線路提高防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。以桿塔為例，施工組立階段，注意構(gòu)件連接是否牢固，腐蝕易發(fā)部位防腐蝕措施是否落實(shí)到位；運(yùn)行階段結(jié)合狀態(tài)巡視、診斷，密切監(jiān)控桿塔運(yùn)行環(huán)境變化，動(dòng)態(tài)更新區(qū)域防腐蝕等級(jí)，聯(lián)動(dòng)變更防腐蝕措施[6]。

4 結(jié)束語

針對(duì)更高要求和標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)環(huán)境，相關(guān)單位應(yīng)重視輸電線路防腐蝕、監(jiān)控等技術(shù)的應(yīng)用，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，以在提升自身管理效果的同時(shí)，避免輸電線路因腐蝕而罷工等情況。