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(yōu)越的防腐性能被廣泛應用于鹽堿、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(fā)雷擊桿塔跳閘故障,降低線路運行可靠性。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Φ12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(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Φ12圓鋼引下線焊接在扁鋼熱鍍鋅連接板上,再把Φ28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Φ12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Φ28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0.1mm鋅皮纏繞有石墨,并在關(guān)鍵部位外側(cè)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(chǎn)生電化學腐蝕,埋設較短時間后便會發(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1m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(qū),采用Φ10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(nèi)到外依次為:(1)采用厚1.3mm的304不銹鋼板制成的增強層,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(jié)構(gòu)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(yōu)點在于對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(jié)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(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(jīng)濟、技術(shù)性能最優(yōu)的防腐引下方案,值得大力推廣與應用。