趙良春
國網(wǎng)蘭州供電公司,甘肅蘭州 730070
根據(jù)我國有關(guān)規(guī)定距離海岸7km~10km 為鹽霧區(qū)域,空氣中的鹽粒子水分流失后形成了很多微小的鹽粒,在大氣運(yùn)動過程中這些鹽粒在空氣中逐漸擴(kuò)散,并跟著風(fēng)向運(yùn)動,日積月累就形成了沿海一帶的鹽霧。在鹽霧地區(qū)的輸配電線路逐漸被腐蝕,危及著線路安全及供電可靠性,這種現(xiàn)象已經(jīng)成為了亟需解決的重點(diǎn)問題。
鹽霧對輸配電線的影響,主要是由于導(dǎo)線被鹽粒子逐漸腐蝕的過程。據(jù)相關(guān)報道得知,在我國南方的某縣在2012 年35kV 輸配電線路的避雷線長期被鹽霧腐蝕,造成鋼絞線斷線,恰好滴落在導(dǎo)線上面,最終引導(dǎo)了異常森林大火。
鹽霧引起瓷絕緣子逐漸破裂,在巨大的地磁場附近,瓷絕緣子由于長期累積的塵埃逐漸被分解,最終形成具有電力能量的薄膜,構(gòu)成電暈通電,帶動瓷絕緣子表層熱度不均衡,并日益增加,終究引發(fā)安全事故。同時在電場的作用下,瓷絕緣子表面沉淀物具有半導(dǎo)體功能,從而造成更多的電流泄露。若泄露出的電流到達(dá)了難以承受的指數(shù)時,極易造成輸配電線路突然自燃,引發(fā)安全事故。另外鹽霧對瓷絕緣子的危害主要表現(xiàn)形式為單相接地,詳細(xì)劃分為明顯接地和隱蔽接地兩種類型,一旦瓷絕緣子爆炸時接近地面,安全隱患極易被檢查出并馬上處理[1];但是如果瓷絕緣子沒有發(fā)生爆炸,只是漸漸下落,瓷絕緣子表面出現(xiàn)裂縫,普遍情況下難以發(fā)現(xiàn),這極易引起安全事故,也提高了安全事故處理難度。
電氣設(shè)備是鹽霧影響最為嚴(yán)重的輸配電線路構(gòu)件,其最大的原因是電氣設(shè)備一直暴露在外,時時刻刻都在被鹽霧影響。在鹽霧嚴(yán)重的環(huán)境下,電氣設(shè)備必須承受較為嚴(yán)重的鹽霧腐蝕。接口處其受到的危害最大,漸漸地被氧化膨脹、收縮而導(dǎo)致接觸不良。根據(jù)有關(guān)報道,某個變電站2008 年建成運(yùn)行,經(jīng)過兩年的時間,電氣設(shè)備完好率下降至60%,四年后斷路器完全不能發(fā)揮其作用,逐漸失靈,割斷電流。對于整個輸配電線路的熔斷器幾乎全部都被更換過,整個線路正在正常運(yùn)行的設(shè)施僅僅只有1/3,使得整個電線幾乎處于停止運(yùn)行狀態(tài),未充分發(fā)揮其功能。
對于鹽霧對輸配電線路的侵蝕現(xiàn)狀,在電網(wǎng)的建設(shè)和改造過程中,從整體設(shè)計到具體線路維修的各個環(huán)節(jié),要最大程度使用抗腐蝕性能強(qiáng)的材料,采用防腐性能強(qiáng)的設(shè)備,提高整個系統(tǒng)的防腐能力。
1)對于重要系統(tǒng)和安全要求高的電力線路,應(yīng)選用鋼芯銅絞線。因為鹽霧只能使銅導(dǎo)線的表面形成一層黑色的氧化層,而對導(dǎo)電性能毫無影響,所以鋼芯銅絞線的導(dǎo)電性能好,且抗鹽霧腐蝕的性能較高。因此,為了了提高線路的抗腐蝕性能和安全穩(wěn)定性,在110kV、35kV 變電站的10kvs 回路架空聯(lián)絡(luò)線中,絕緣鋼芯銅絞線得到了廣泛運(yùn)用;
2)城區(qū)內(nèi)的電力電纜盡量埋在地下。這樣一來就可以最大程度減少鹽霧對輸配電線的危害,降低維護(hù)次數(shù)。例如金培電線在建設(shè)之初就采取了埋設(shè)電纜的方式到現(xiàn)在,十余年來,除地面電纜箱遭到鹽霧腐蝕外,埋在地下的電纜未收到腐蝕,任然高效運(yùn)行;
3)電壓較低的配電線路盡量采用塑料銅芯線。選用塑料銅芯線既能減少耗損,又能防止鹽霧腐蝕。從前采用的輸配電線路,大多數(shù)都使用的是塑料鋁導(dǎo)線,長期裸露在外受到鹽霧的侵蝕,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,經(jīng)常發(fā)生事故。而近年來,隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工作的推進(jìn),塑料銅芯導(dǎo)線被使用在低壓配電線路中,使事故發(fā)生率大大降低;
4)在需要通過森林和與海岸線臨近的區(qū)域,最好采用絕緣銅芯鋁紋導(dǎo)線。這種導(dǎo)線表面有一層很厚的絕緣層,具有很強(qiáng)的防鹽霧腐蝕的功能。
在避免鹽霧對瓷件的破壞,需要增加瓷件的單位泄露距離,加大阻礙來降低鹽霧沉積量,普遍采用的方式有:定期清除擦拭;在絕緣瓷件上涂抹有機(jī)硅;在瓷件上涂抹地蠟等等[2]。然而這些方法的效果一般,再加上工作量大,難以根本解決問題,需要采取以下措施:
采用硅膠絕緣子,其主要是由玻璃纖維單向增強(qiáng)樹脂和硅橡膠制成,擁有較強(qiáng)的表面抗污和防碳化泄露的功能。線路采用鋼芯鋁絞線架設(shè)時,絕緣子盡量使用硅膠絕緣子。當(dāng)前絕大多數(shù)不同等級的架空鋼芯鋁絞線的輸配電線路,對其全部更換為硅膠絕緣子后,一直未出現(xiàn)硅膠絕緣子因鹽霧腐蝕爆炸或線路接地事故,大大降低線路事故率。
在對輸配電選取導(dǎo)線時,最好采用防腐蝕的瓷瓶。若安裝線路地區(qū)處于距離海岸線較遠(yuǎn)的區(qū)域,并且受到鹽霧的腐蝕較輕微,防腐蝕瓷瓶最好安裝在鋼芯鋁絞線上??v觀近來年該線路運(yùn)行情況,從未發(fā)生任何一起安全事故,所創(chuàng)造的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成本。
針對室外電氣設(shè)備,例如斷路器、六氟化硫開關(guān)、電纜分接箱、計箱及各種開關(guān)柜等,其外殼應(yīng)采用不銹鋼和熱鍍鋅,從而提高放煙霧侵蝕的功能。比如XXX 變電站的電氣設(shè)備的外表,在2012 年更換不銹鋼后,已經(jīng)幾年來都為出現(xiàn)大范圍的腐蝕情況。另外在電氣設(shè)備安裝或檢查時,可以在導(dǎo)電接觸面上涂敷電力復(fù)合脂(也叫導(dǎo)電膏)。其電力復(fù)合脂擁有耐高溫、抗氧化、抗酸霧、抗鹽霧、抗霉菌、抗潮濕等優(yōu)勢[3]。
總之,按照當(dāng)前輸配電線路現(xiàn)狀。總結(jié)分析鹽霧對輸配電線路各部分的不良影響,探究原因,并根據(jù)多年的實踐工作,提出了防鹽霧需要采用的有效對策,充分發(fā)揮其作用,有力地確保了輸配電線路的安全運(yùn)營。
[1]閆軍,夏洪剛,梁志福,張志勇,薛守洪.惡劣大氣環(huán)境下220kV變電站鋼芯鋁絞線腐蝕斷裂分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2013(2):27-30.
[2]董言治,尉志蘋,沈同圣,周曉東.高鹽霧條件下艦船設(shè)備的腐蝕防護(hù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代涂料與涂裝,2003(3):1124-1128.
[3]王松.10kV配電線路故障率的分析及防范措施——以沿海地區(qū)10kV配電線路為例[J].技術(shù)與市場,2012(8):321—235.