输配电铁塔的腐蚀与防护

输配电铁塔的腐蚀与防护

周建军

（国网新疆电力公司疆南供电公司844000）

摘要：作为电力系统重要的组成部分，输配电线路对于整个电网的安全稳定运行起着极其重要的作用，输配电铁塔的防腐及维护工作对整个电网体系的运作有着积极意义。当下，不断提高输配电线路运行的稳定性，有效加强输配电线路的日常运行维护，提高线路工作效率，有效防护输配电铁塔的腐蚀变得越来越重要。本文就输配电铁塔在自然状态下造成的腐蚀及日常维护与保护问题进行了探究，并提出了加强输配电铁塔保护的有效措施。下面就铁塔的腐蚀与防护问题做一些探讨和介绍。

关键词：输配电铁塔、腐蚀、防护

输配电铁塔是输变电系统中重要的结构装置，铁塔的使用寿命直接影响着电网的安全运行。从热力学角度看，铁与环境中的物质反应形成稳定的化合物是一个自由能降低的自发过程，这就是铁塔腐蚀的根本原因。处于化工大气、酸雨、潮气、水、海水等环境下输配电铁塔的腐蚀主要由电化学腐蚀造成。目前，运行年限较长的老塔多采取涂防腐蚀涂料，或去除原镀锌层再进行冷镀锌处理。由于涂料成本低且施工简单，而成为锈蚀输配电铁塔腐蚀防护的主要手段。

1、电化学腐蚀机理和防腐分析

1.1金属的腐蚀类型

金属的腐蚀主要分为两类，即化学腐蚀和电化学腐蚀。金属化学腐蚀的实质是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。金属的电化学腐蚀则是由于金属表面与介质如潮湿空气或电解质溶液等，因形成微电池，金属作为阳极发生氧化而使金属发生腐蚀。

1.2电化学腐蚀原理

金属管道的防腐层遭到腐蚀和破损后，裸露的金属管道外表面被潮湿的土壤或雨水浸润，与土壤中氢离子和氧气组成自发电池，铁作为阳极发生氧化反应，所以铁很快腐蚀形成铁锈。

电化学腐蚀可以看作由下列三个环节组成：

（1）在阴极，金属溶解，变成金属离子进入溶液中；

（2）电子由阳极流向阴极；

（3）在阴极，电子被溶液中能够吸收电子的物质所接受；

1.3防护方法分析

根据对于金属腐蚀的原因分析以及其电化学机理的研究，针对电化学腐蚀的三个环节，制定相应的防护措施，可以从以下三个思路出发。

（1）防止或减缓金属的溶解。方法一，选择合适的金属或研制某种金属，它几乎不溶解；方法二，把金属与腐蚀的介质隔离开；方法三，改变溶液的性能，如PH值。

（2）阻止电子向阴极流动。方法一，改变金属的电势；方法二，改变电子的流向。

（3）清除阴极上能够吸收电子的物质。由于氧会源源不断的从空气中渗入土壤，因此，目前尚无清除阴极上能够吸收电子的物质的方法。

2、电化学腐蚀的具体防护措施

从电化学腐蚀的三个环节出发总结出的五种方法，可以通过以下几种措施，达到防腐的目的。

（1）选择合适的金属或研制某种金属。制成耐蚀金属，在炼制金属时加入其它成分，提高耐蚀能力。如在炼钢时加入某种元素制成不锈钢。

（2）把金属与腐蚀的介质隔离开。金属与腐蚀的介质的隔离，可以采用涂抹漆膜的方法，即在金属表面涂上油漆、搪瓷、塑料、沥青等，也可以采用镀层的方式，在需保护的金属表面用电镀或化学镀的方法镀上涂层，保护内层不被腐蚀。

（3）改变金属的性能。加缓蚀剂，在可能组成原电池的系统中加缓蚀剂，改变介质的性质，降低腐蚀速度。

（4）改变金属的电势。阴极保护法，外加电源组成一个电解池，将被保护金属作阴极，以废金属为牺牲型阳极，而以被保护金属为阴极的保护法。

（5）改变电子的流向。阳极保护法，外加电源使被保护的金属为阳极，进行阳极化，当正向极化超过一定数值后，由于表面某种吸附层或新的成相层的出现而使金属钝化。

3、对输配电塔防腐路保护措施与日常维护分析

（1）表面处理

电力铁塔主要是钢结构基材，要取得优质的涂装效果，那么表面处理环节是非常重要的。对钢材采取喷砂，去除表面的锈迹、杂质，选用清洗剂擦拭表面去除油污，钢材表面粗糙度达到30-70μm米，符合瑞典除锈Sa2.5级标准。表面处理完毕后，需要在4小时内涂装冷镀锌漆，避免钢铁再次氧化生产。

（2）底漆涂装

冷镀锌漆采用高压无气喷涂，漆料中加入专用的稀释剂，充分搅拌均匀。喷涂一次成膜，推荐膜厚80-100μm。冷镀锌漆喷涂过程中，漆料需要不断搅拌，避免锌粉沉淀，同时漆膜不可喷涂过厚，防止漆膜开裂。

（3）封闭漆涂装

封闭漆的使用是为了避免下道漆膜出现起泡，冷镀锌漆表面粗糙度较大，极有可能使覆涂的涂料表面拱泡。涂装之前，需要检查冷镀锌漆表面是否产生锌盐，如有发生要及时清除，以免影响附着力。封闭漆可采用环氧封闭漆，推荐膜厚在25-40μm。

（4）面漆涂装

面漆需要使用耐候型涂料，常用包括丙烯酸聚氨酯面漆、氟碳漆等，可根据设计要求涂装。推荐膜厚在60-80μm。

（5）加强线路规范管理。严格参照相应的标准与规范对线路工程的设计、实施及运行等环节开展管理，线路施工完成后，要对现场设立明显的标志，通过GPS技术采集关键的坐标点并录入到GIS系统中。对于无标志或标志不明显及工程资料不全面的，要按照规范进行设置和整改。

（6）严格巡查监视。随着输配电网规模的不断扩大，输配电线路受外力破坏的几率也逐渐增加。因此，运行小组要加强线路运行维护，严格开展巡查监视工作。通过缜密的巡检工作及时发现并有效制止在导线下、电缆上违章施工的行为。通过加强巡查监视，还能及时发现线路设备自身存在的重大缺陷，防止线路事故的发生。必要时，还要将线路巡视的结果引入到GIS巡检系中。

（7）遏制人为故障。对有违法、违章嫌疑及拒签隐患通知书的事例要留下一定的音像证据，企业内部解决不了的，要通过法律手段解决。对人为性破坏输配电线路设备致使电网受到严重影响的，要加重处罚的手段。科学合理引导大众重视电力设施的保护，遏制人为故障的发生。

4.结束语

近年来，随着配电网系统规模的不断扩大，输配电线路的结构越来越完善，也越来越复杂，故障问题在线路运行当中也逐年增加。因此，我们要加强对输配电线路的管理与保护工作的重视，更好地掌控线路设备运行的健康状况，及时发现并查找出其中的缺陷与隐患，为线路设备的检修与维护提供合理科学的依据，保证输配电线路的安全高效运行。

参考文献：

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[2]杨宪洲.对于日常输配电线路运行管理的探讨[J].科技创新与应用，2011.22

[3]杨永波，石磊.防腐新技术在输配电塔上的应用[J].西南大学学报，2009m30（5）：403～405.