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陶瓷绝缘子和玻璃绝缘子金具锈蚀及预防措施

2024-07-26 来源:欧得旅游网

一、锈蚀机理
(1) 直流绝缘子金具锈蚀
在国内特高压直流、±500kV 直流输电线路中,盘型悬式绝缘子的钢帽和钢脚均曾出现腐蚀现象。钢帽腐蚀主要发生在钢帽帽口,而钢脚腐蚀主要集中在钢脚与水泥接触处。钢帽锈蚀的产物可能会随雨水附着到绝缘伞盘上,增加伞盘表面的等值盐密,从而带来污闪风险;钢脚腐蚀会导致钢脚直径缩小,机械破坏负荷下降。同时,胶装内部的钢脚腐蚀后体积膨胀,可能导致胶装失效。
直流绝缘子的钢脚和钢帽的腐蚀主要是由电解腐蚀引起的阳极腐蚀。在直流电源电动势的作用下,与电源正极相连的金属电极失去电子,形成阳离子脱离材料表面,产生阳极腐蚀。在绝缘子表面湿润的情况下,钢脚和钢帽相当于一对电极,伞盘表面的水膜相当于电解液,流过的泄露电流将持续产生电解过程。
当导线为正极性时,钢脚侧的电位较高,腐蚀主要发生在钢脚与水泥面交界处(即锌套处,此处相当于正极电极与电解液接触位置)。当导线为负极性时,钢帽侧的电位较高,腐蚀主要发生在钢帽帽口处(此处相当于正极电极与电解液接触位置)。
直流绝缘子的钢脚装有锌套,钢帽装有锌环,由于锌比钢更活泼,锌套和锌环会优先受到腐蚀。当锌套或锌环缺失,或者一侧损失殆尽时,钢脚和钢帽会迅速受到腐蚀。
(2) 交流绝缘子金具锈蚀
交流线路绝缘子表面的电解腐蚀效应较弱,钢脚和钢帽的锈蚀通常源于整体氧化。长期运行中,表面镀锌层损失后,内部钢质开始锈蚀,通常表现为钢脚和钢帽整体变色。钢帽的锈蚀可能会影响伞盘表面的污秽度,而钢脚的锈蚀可能会影响机械强度,其中钢脚的锈蚀危害更为严重。
二、应对措施
对于直流绝缘子,应确保钢脚带有锌套,钢帽带有锌环。对于早期直流绝缘子钢帽没有锌环的情况,可以采用补装锌环的方式来预防腐蚀。根据腐蚀位置的分析,锌环应安装在钢帽与绝缘伞盘接触的帽口处。
国家标准GB/T19443—2004规定锌套应采用纯度不低于99.8%的锌制造,熔合面积不小于环帽衔接部分的80%,锌套重量应至少为5克,外露尺寸大约是总长度的50%。锌环目前尚无颁布的标准,但±1100 kV特高压直流绝缘子的技术规范书中已有相应规定,一般要求最大厚度至少6毫米,质量至少150克。
对于交流绝缘子,当发现钢帽腐蚀或锌层破坏时,应对钢脚进行检查。如果钢脚已发生腐蚀,应尽快更换。如果仅钢帽腐蚀,可以继续运行,但应加强监测,防止表面污闪的发生。
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