腐蝕地區柔性石墨接地裝置引下線防腐技術分析

賀佳俊 梁盼望 楊力 胡濤

摘 要：針對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缺點，提出了技術、經濟性能最優的防腐引下方案。

關鍵詞：柔性石墨;腐蝕地區;引下線

0 引言

隨著大量特高壓輸電線路的建設，柔性石墨接地裝置因其優越的防腐性能被廣泛應用于鹽堿、酸堿等腐蝕地區的線路桿塔接地。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，從線路桿塔基礎表面引下時工藝不美觀，難以塑形;其二是柔性石墨強度低，易受外力破壞，致使桿塔接地失效，引發雷擊桿塔跳閘故障，降低線路運行可靠性[1]。為充分利用柔性石墨接地裝置的防腐優越性，迫切需要研究采用改進的引下方式，以避免柔性石墨引下存在的固有缺陷。

1 常規金屬引下線

輸電線路常用的接地引下線為？準12的鍍鋅圓鋼，應用年限長且使用范圍廣，具有良好的運行狀態，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12圓鋼引下線焊接在扁鋼熱鍍鋅連接板上，再把？準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？準12圓鋼引下線與扁鋼連接板進行除渣處理，再進行熱鍍鋅處理。要注意的是，把？準28柔性石墨壓接在扁鋼熱鍍鋅連接板上時，連接板應至少有兩層0.1 mm鋅皮纏繞有石墨，并在關鍵部位外側涂上有機防腐涂料。

鍍鋅圓鋼與石墨連接時，兩種材料存在電離電位差異，易產生電化學腐蝕，埋設較短時間后便會發生一定程度的腐蝕，如圖2、圖3所示。

1.2 ? ?鍍鋅圓鋼引下改進方案

為了改善傳統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方案。該改進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，焊接后再進行除渣、酸洗處理，最后進行熱鍍鋅處理。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已連接完成，并按要求涂覆有機防腐涂層，加裝熱縮管進行二次防腐處理，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，采用？準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行說明。該引下線的石墨柔性接地主體分為4層，從內到外依次為：（1）采用厚1.3 mm的304不銹鋼板制成的增強層，利用304不銹鋼的優越性能改善了該結構的整體機械性能。（2）柔性石墨編織層，柔軟輕便，具有超強耐腐蝕性能。（3）利用304不銹鋼編織而成的鎧裝層，增強了表面機械強度，能抵抗強大的外力破壞，例如野生動物撕咬等。（4）結構致密的硅橡膠防護層，不僅能長期抵御紫外線的侵襲，還能耐受雨水的長期沖刷。

4 方案對比

采用鍍鋅圓鋼引下線，費用成本較低，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點在于對石墨接地裝置整體避免了不同材料之間接觸產生的電化學腐蝕，具有很好的防腐性能，缺點在于材料價格較鍍鋅銅覆鋼高。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，材料價格適中，可有效解決柔性石墨直接引下時存在的固有缺陷。

5 結語

本文針對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良，但成本最高;而銅覆鋼材料具有良好的防腐性能，材料價格適中，可有效解決柔性石墨直接引下時存在的固有缺陷，是一種經濟、技術性能最優的防腐引下方案，值得大力推廣與應用。

[參考文獻]

[1] 武國亮，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

作者簡介：賀佳俊（1991—），男，湖南長沙人，工程師，從事架空輸電線路設計工作。