CN105804479A - 一种输电线路的杆塔 - Google Patents

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孟晓波
廖永力
吴新桥
李锐海
陈晓
张巍
张贵峰
龚博
张曦
袁耀
朱烨
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    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/22—Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2292—Holders used for protection, repair or reinforcement of the post or pole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H12/02—Structures made of specified materials
    • E04H12/08—Structures made of specified materials of metal

Abstract

本发明的实施例提供一种输电线路的杆塔，涉及输电领域，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，以保障输电线路杆塔安全长久地运行。具体方案为：所述杆塔的至少一个塔脚上安装有保护环，所述保护环的一侧与塔脚电气连接，所述保护环的另一侧接地；其中，所述保护环的材料为活性高于塔脚主材的金属材料。本发明用于杆塔的制造。

Description

一种输电线路的杆塔
技术领域
本发明涉及输电领域，尤其涉及一种输电线路的杆塔。
背景技术
超、特高压交直流线路在我国已有十几年的运行经验，经过十几年的运行后发现杆塔塔身腐蚀程度较小，在可控范围内，但杆塔塔脚腐蚀特别严重。为保障输电线路杆塔安全运行，必须更换杆塔塔脚处主材。而更换主材需要将几十、甚至上百米的超特高压杆塔放倒后才能更换，施工困难，成本高昂。
现有技术通过在杆塔表面涂覆防腐漆来保护杆塔，然而实际效果并不理想。
经过研究发现，杆塔塔脚处有两种腐蚀情况存在：其一、大气环境腐蚀影响，塔脚处容易堆积泥土，积蓄雨水，因此大气环境对塔脚的腐蚀程度要比塔身严重。其二、泄露电流导致的电化学腐蚀。根据电化学机理，绝缘子泄露电流会经杆塔流入大地，在电流流出杆塔处会发生电化学腐蚀。杆塔塔脚处正是电流流出入地的主要位置，而此处又长期存在泥土、雨水等，很容易形成原电池效应，产生极大的电化学腐蚀作用。
防腐漆可以有效应对大气环境腐蚀，但对于泄露电流产生的电化学腐蚀防护效果甚微。因而如何减轻电化学作用对杆塔的腐蚀，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种输电线路的杆塔，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，以保障输电线路杆塔安全长久地运行。
为达到上述目的，本申请提供一种输电线路的杆塔，杆塔的至少一个塔脚上安装有保护环，所述保护环的一侧与塔脚电气连接，所述保护环的另一侧接地；其中，所述保护环的材料为活性高于塔脚主材的金属材料。
本发明的实施例所提供的输电线路的杆塔，至少一个塔脚上安装有保护环，也就是说可以在杆塔的部分塔脚上安装保护环，或者全部塔脚上安装保护环。保护环的材料为活性高于塔脚主材的金属材料，当塔杆向大地漏电导致电化学腐时，保护环作为牺牲阳极首先被腐蚀，达到保护杆塔主材的作用。通过在塔脚安装保护环，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，从而保障输电线路杆塔安全长久地运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例所提供的一种输电线路的杆塔结构示意图；
图2为对本发明的实施例中所描述的锌环的形状说明示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
输电线路杆塔在运行过程中，受到的腐蚀作用包括两种：第一种是来自大气环境的腐蚀作用，第二种是因泄露电流导致的电化学作用所带来的腐蚀作用。大气环境腐蚀作用影响到整个塔身，针对这种腐蚀，通过涂覆防腐漆可以起到较好的防护作用。电化学作用对杆塔的腐蚀，防腐漆所能起到的防护作用并不理想。本发明的目的在于，提供一种对输电线路的杆塔，以抑制电化学作用对杆塔的腐蚀。以下结合具体实施例，对本发明提供的养护方法做详细说明。
实施例
本发明的实施例提供一种输电线路的杆塔，通过在塔脚安装锌环来抑制电化学作用对杆塔的腐蚀。杆塔包括多个塔脚，可以在其中的部分塔脚上安装保护环，或者全部塔脚上安装保护环。本发明的实施例仅针对一个塔脚上安装的保护环做示例性说明，图1所示为仅有一个塔脚上安装有保护环的情形。
参照图1所示，杆塔的至少一个塔脚上安装有保护环10，保护环10的一侧101与塔脚电气连接，保护环10的另一侧102接地。保护环10的材料为活性高于塔脚主材的金属材料，本实施例中仅以保护环10的材料为锌的情况为例进行说明。
现有技术中，为加强塔脚的抗腐蚀性，常在杆塔安装前在塔脚主材上涂覆锌层，作为牺牲阳极保护主材(碳钢)。锌层薄的话所能保护保护的时间很短，而简单加厚锌层的话，锌层在对杆塔施工过程中会造成很多不便，甚至影响固定效果。另外，锌层过厚的话可能会与主材剥离，起不到保护作用。
本实施例中所描述的锌环，可实现根据塔脚的外形加工而成，在杆塔施工完成后安装在杆塔的塔脚上。在对杆塔施工过程中不会造成任何不便。
锌环被加工成环绕塔脚的形状，锌环的内侧能够与塔脚紧密贴合，作为与塔脚电气连接的一侧101。
锌环的形状可以有多种，本实施例对于锌环的形状不做限定。可选的，在一种具体的实施方式中，保护环10的形状如图2所示，保护环10的上底面10-1和下底面10-2均为圆环形，上底面10-1的面积小于下底面10-2的面积。塔脚的主材能够贯穿上下底面，且与保护环10的内侧紧密贴合。
保护环10与杆塔之间存在有效电气连接，才能起到保护塔脚的作用。为保证良好的电气连接，可以将保护环10与塔脚用焊接的方式连接。结合图2所示的保护环10的形状，保护环10的内侧通过焊接方式与塔脚电气连接。保护环10的下侧紧贴地面。
可选的，锌环与塔脚电气连接位置的边缘设置有密封件103，用于防止外部污水进入锌环与杆塔间隙，避免造成保护环10被过快腐蚀。密封件103具体可以由密封圈和密封胶构成。
以Z0(单位：千克)表示保护环10作为牺牲阳极保护碳钢1年不受腐蚀所需的质量，则为保护塔脚K年不受腐蚀，保护环10的质量需要达到K*Z0千克，其中K的取值为养护周期的整数倍。
杆塔正常使用寿命为50年，如果按K＝50年设计，保护环10的质量可能过大，不好安装，因此，可以按照K取5、10、15等值来确定锌环的质量。每次养护时查看保护环10，K年后根据保护环10实际腐蚀情况决定是否需要更换新的锌环。
优选的，保护环10的质量可以在K*Z0千克基础上再增加一定裕度。例如，设置一个裕度指数n，再计算得到K*Z0的取值后，以裕度指数n与(K*Z0)的乘积作为保护环10的质量。其中，裕度指数n≥1，n的取值与年腐蚀速率正相关，通常n的典型值在1.3上下。
根据以上说明，得到保护环10的质量M＝n*(K*Z0)。Z0的取值详细说明如下：
可选的，Z0＝Z1+Z2。
Z1为作为牺牲阳极保护碳钢1年不受电化学腐蚀所需的质量，可以根据塔杆向大地漏电而导致的电化学腐蚀速率计算得到。例如，每安培电流每年腐蚀锌8～10千克，那么Z1的取值就是8～10千克。
Z2为作为牺牲阳极保护碳钢1年不受大气环境腐蚀所需的质量。假设，主材受大气环境的年腐蚀速率为S千克/年，保护环10作为牺牲阳极，每牺牲S1千克可以保护S2千克的碳钢，那么为保护S千克碳钢，所需损耗保护环10的质量Z2为：S*S1/S2千克。
优选的，Z0＝Z1+Z2+Z3。
其中，Z3为锌环自身在1年内受大气环境腐蚀预期损失的质量。
本发明的实施例所提供的输电线路的杆塔，至少一个塔脚上安装有保护环，也就是说可以在杆塔的部分塔脚上安装保护环，或者全部塔脚上安装保护环。保护环的材料为活性高于塔脚主材的金属材料，当塔杆向大地漏电导致电化学腐时，保护环作为牺牲阳极首先被腐蚀，达到保护杆塔主材的作用。通过在塔脚安装保护环，能够有效抑制电化学作用对杆塔主材的腐蚀，从而保障输电线路杆塔安全长久地运行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种输电线路的杆塔，其特征在于，
所述杆塔的至少一个塔脚上安装有保护环，所述保护环的一侧与塔脚电气连接，所述保护环的另一侧接地；其中，所述保护环的材料为活性高于塔脚主材的金属材料。
2.根据权利要求1所述的杆塔，其特征在于，
所述保护环被加工成环绕塔脚的形状，所述保护环的内侧能够与塔脚贴合。
3.根据权利要求1所述的杆塔，其特征在于，
所述保护环的内侧通过焊接方式与塔脚电气连接；
所述保护环的下侧贴于地面。
4.根据权利要求1所述的杆塔，其特征在于，
所述保护环与塔脚电气连接位置的边缘设置有密封件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的杆塔，其特征在于，
所述保护环为由锌材料加工而成的锌环，所述杆塔的塔脚主材为碳钢；
所述锌环的质量M等于K*Z0；其中，K为所述锌环的预期保护年限，K的取值为养护周期的整数倍；Z0为作为牺牲阳极保护碳钢1年不受腐蚀所需的质量；
或者，所述锌环的质量M等于(K*Z0)与裕度指数n的乘积；
其中，裕度指数n≥1，且n的取值与所述年腐蚀速率正相关。
6.根据权利要求5所述的杆塔，其特征在于，
Z0＝Z1+Z2；
其中，Z1为作为牺牲阳极保护碳钢1年不受电化学腐蚀所需的质量；
Z2为作为牺牲阳极保护碳钢1年不受大气环境腐蚀所需的质量。
7.根据权利要求6所述的杆塔，其特征在于，
Z0＝Z1+Z2+Z3；
其中，Z3为所述锌环自身在1年内受大气环境腐蚀预期损失的质量。
8.根据权利要求5所述的杆塔，其特征在于，
所述锌环在所述杆塔施工完成后安装在所述杆塔的塔脚上。
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