第1个回答 2022-06-12
一、锈蚀机理
(1)直流绝缘子金具锈蚀
国内特高压直流、±500kV 直流输电线路 盘型悬式绝缘子 均曾出现钢帽、钢脚腐蚀,钢帽腐蚀集中在钢帽帽口,钢脚腐蚀集中在钢脚与水泥接触处。钢帽锈蚀的产物往往随雨水附着到绝缘伞盘,造成伞盘表面等值盐密增加,带来污闪风险;钢脚腐蚀会造成钢脚直径缩小,导致机械破坏负荷下降,此外胶装内部的钢脚腐蚀后体积膨胀,造成胶装失效。
直流绝缘子的钢脚、钢帽腐蚀源于电解腐蚀产生的阳极腐蚀,在直流电源电动势作用下,与电源正极相连的金属电极失去电子,成为阳离子脱离材料表面,形成阳极腐蚀。
在绝缘子表面湿润时,钢脚、钢帽相当于一对电极,伞盘表面水膜相当于电解液,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,腐蚀产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,铁帽侧的电位较高,腐蚀产生在铁帽帽口处(此处相当于正极电极与电解液接触位置),如图。
直流 绝缘子 钢脚装有锌套,钢帽装有锌环,锌比钢活泼,锌套、锌环优先受到腐蚀,当锌套、锌环缺失,或者锌套、锌环一侧损失殆尽,钢脚钢帽将迅速受到腐蚀。
(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、钢帽出现锈蚀一般源于整体氧化,长期运行中表面镀锌层损失后,内部钢质开始锈蚀,一般呈现钢脚、钢帽整体变色。
钢帽的锈蚀会影响伞盘表面污秽度,钢脚的锈蚀会影响机械强度,钢脚的锈蚀危害更严重。
二、应对措施
对直流绝缘子应确保钢脚带有锌套、钢帽带有锌环。
带锌套钢脚
早期 直流绝缘子 钢帽没有锌环,可采用补装锌环方式预防腐蚀。根据上文腐蚀位置的分析可知,锌环应装在钢帽与绝缘伞盘接触的帽口处。
锌环安装位置
国标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 g,外露尺寸大约是总长度的50%。锌环目前尚无颁布的标准,但目前±1100 kV特高压直流绝缘子的技术规范书中已做相应规定,一般要求最大厚度至少6 mm,质量至少150 g。
对于交流绝缘子,当发现钢帽腐蚀、锌层破坏时,应对钢脚予以检查,如钢脚已发生腐蚀,应尽快更换;仅钢帽腐蚀时,可继续运行,但应加强监测,防止表面污闪的发生。