CN107902962B - 一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及输电线路技术领域，公开了一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，所述接地引下线表面依次设有保护材料和外护套；所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉70‑80份、锌粉20‑30份、贝壳微粉10‑20份、3,4‑环氧环己基甲酸‑3’,4’‑环氧环己基甲酯20‑30份、双[2‑(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷6‑10份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐3‑5份、超支化聚醚多元醇6‑10份、聚乙二醇4‑6份、对苯二胺1‑3份、消泡剂1‑3份、分散剂1‑3份、乙醇30‑50份。本发明能够有效降低接地引下线的腐蚀率，大幅提高其使用寿命。并且该接地引下线能够在现场进行防腐处理，快速高效。

Description

一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线
技术领域
本发明涉及输电线路技术领域，尤其涉及一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线。
背景技术
杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是接地体和接地引下线的总称，其作用是确保雷电流可靠泄入大地，保护线路设备绝缘，减少线路雷击跳闸次数，以提高供电可靠性。随着经济的发展，对输电线路供电可靠性的要求越来越高，同时伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸绝对值也日益增多。本申请人对湖州地区2007-2009年间的雷击跳闸率做过一次统计，统计结果显示由于雷击导致线路跳闸的次数约占到总跳闸数的70％以上。
当前的输电线路防雷措施不外乎架设避雷线、避雷针；增加耦合地线；安装避雷器等，而这类防雷措施又必须依赖可靠的接地装置来完成雷电流的泄导。小组通过每年的接地电阻周期性测量和接地引下线开挖工作发现，接地装置锈蚀现象普遍，特别是土壤接触处最容易锈蚀，断裂也往往在这位置发生，经常成为一个导致接地引下线断裂现象的瓶颈。
因此，如何有效降低接地引下线的锈蚀率，显得急切而又十分必要，这将有利于设备的安全可靠运行，保证企业的安全生产。但是现有技术中并没有专门防止接地引下线腐蚀的高效方法。一般只是定期进行查看腐蚀状态以进行维护或更换。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线。本发明从接地引下线容易腐蚀的根本原因着手，能够有效降低接地引下线的腐蚀率，从而大幅提高其使用寿命。并且该接地引下线能够在现场进行防腐处理，快速高效。
本发明的具体技术方案为：一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，所述接地引下线表面依次设有保护材料和外护套；所述接地引下线表面依次设有保护材料和外护套；所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉70-80份、锌粉20-30份、贝壳微粉 10-20份、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯20-30份、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷6-10份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐3-5份、超支化聚醚多元醇6-10份、聚乙二醇4-6份、对苯二胺1-3份、消泡剂1-3份、分散剂1-3份、乙醇30-50份。
经过发明人的长期考察，发现接地引下线容易遭受腐蚀的原因如下：
1、为节约成本，接地引下线大量使用再生钢材，因此容易遭受腐蚀。
2、通过对大量基杆塔的接地引下线表面及开挖检查发现，超出地面部分的接地引下线与入土后的接地引下线部分不易锈蚀，锈蚀情况大多发生在地面表层与接地引下线接触处的 20-30cm处，由于处于农耕区，土壤中偏酸性，易腐蚀的化学成分多，水分含量高，化学锈蚀严重的能将Φ12的圆钢腐蚀至Φ6以下，甚至发生接地引下线断裂。
3、埋设接地引下线后通常采用就地采用砂子、碎石和建筑垃圾作为回填用土，回填后土壤孔隙率高，使得土壤中含有氧气，富氧的环境极易发生锈蚀。
本发明人通过得出上述结论后，针对性地采用相应措施：在接地引下线上涂覆保护材料和套设外护套，对其进行保护，能够有效隔绝空气、土壤中的腐蚀物质与接地引下线接触，防止接地引下线被腐蚀。同时仍旧采用再生钢材，保持低成本。同时，外护套具有优良的电性能和抗腐蚀性，且柔韧性好，利于安装后接地引下线的整形。
本发明将无机成分与有机成分复合后作为保护材料，形成的保护膜，具有以下优点：
1、无机成分(陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉)成膜后致密性好，能够有效隔绝空气；
2、无机成分(陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉)耐腐蚀性好，不易老化；
3、有机成分(3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基] 二甲基硅烷、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐、超支化聚醚多元醇、聚乙二醇)流平性好，能够形成均匀的膜层；
4、有机成分(3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基] 二甲基硅烷、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐、超支化聚醚多元醇、聚乙二醇)与金属的粘结力较好，不易脱落。
此外，本发明保护材料中的有机成分选用具有较强的光敏性，能够发生紫外光光固化的成分，固化速度快，只需数十分钟(普通涂料完全固化需要数天，与本申请人在先申请的专利“一种防腐型输电线路接地引下线”中的涂料相比，其固化速度更快，现在专利的光固化时间为5-15min，而本发明可以进一步缩短至5-10min，更适于现场快速处理)，适合户外现场喷涂，喷涂后即可埋设。其中3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯为主要的光固化基体，光固化能力强，成膜性好，成膜后膜层强度高；双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷，具有光敏性；在光固化时能够与光固化基体一起发生反应、交联，起到辅助交联作用；同时其自身分子量低、粘度低，起到稀释作用，能够弥补主要的光固化基体粘性高、流动性差的缺陷。
超支化聚醚多元醇的结构呈现为超支化，所能够光固化树脂在光固化时的交联密度，并且可以解决阳离子引发光反应较慢的技术问题，进一步提高光固化效率。
此外，聚乙二醇在发生反应的同时能够进一步降低体系的粘度。对苯二胺具有抗氧化作用，防止接地引下线发生氧化。
作为优选，所述保护材料和外护套设于接地引下线接地后地上以及地下20-30cm处。
只对特定的部位进行保护，能够有效降低成本。
作为优选，在涂覆保护材料前，对接地引下线的涂覆部分用浓度小于等于20wt％稀盐酸进行预腐蚀4-6min。
通常一般的涂料在金属表面的结合力不高，长时间后容易脱落，因此本发明人在涂覆前对接地引下线进行适当的预腐蚀处理，有益效果是经过预腐蚀后，金属表面上留有细微的腐蚀凹坑，使得表面变为粗糙，再进行保护材料的涂覆，由于金属表面的粗糙度提升，与保护材料的结合力大幅太高，保护材料不易脱落。
作为优选，所述保护材料通过静电喷涂方法喷涂于接地引下线表面。
采用静电喷涂方法进行喷涂，有益效果是能够大幅减少有机溶剂，利于环保；同时静电喷涂通过高气压将保护材料喷射成雾状，利用静电的吸附作用，使之均匀地吸附于接地引下线表面并在金属表面形成而致密度高的均匀薄膜，从而达到耐腐蚀、耐磨目的。
作为优选，所述陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉的粒径不大于1微米。
粒径较小的无机微粒在成膜后微粒间间隙小，致密度高，能够有效隔绝空气。
作为优选，所述陶瓷微粉、贝壳微粉经过预处理：将陶瓷微粉或贝壳微粉添加到3-5wt％的硬脂酸乙醇溶液中，在45-55℃下搅拌0.5-1.5h；然后过滤分离陶瓷微粉或贝壳微粉，将其添加到0.3-0.4mol/L的月桂酸钠溶液中，在40-50℃下搅拌0.5-1.5h，最后经过过滤分离后，得到预处理的陶瓷微粉或贝壳微粉。
经过上述方法的二步预处理后，陶瓷微粉、贝壳微粉呈现为较好的疏水性质，一方面能够提高在有机成分中的分散性，相容性好；另一方面能够有效隔绝水分，防止生锈。
作为优选，喷涂所述保护材料后，用紫外光光源对保护材料辐照5-10min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明从接地引下线容易腐蚀的根本原因着手，能够有效降低接地引下线的腐蚀率，从而大幅提高其使用寿命。并且该接地引下线能够在现场进行防腐处理，快速高效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
(1)耐腐蚀防护：在接地引下线表面(接地引下线接地后地上以及地下30cm处)用20wt％稀盐酸预腐蚀5min，接着用静电喷涂方法涂覆一层保护材料，用紫外光光源对保护材料辐照8min。固化后在保护材料外套设一层外护套。
其中，所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉75份、锌粉25份、贝壳微粉15份、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯25份、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基] 二甲基硅烷8份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐4份、超支化聚醚多元醇8份、聚乙二醇5份、对苯二胺2份、消泡剂2份、分散剂2份、乙醇40份。
所述陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉的粒径不大于1微米。且陶瓷微粉、贝壳微粉经过预处理：将陶瓷微粉或贝壳微粉添加到4wt％的硬脂酸乙醇溶液中，在50℃下搅拌1h；然后过滤分离陶瓷微粉或贝壳微粉，将其添加到0.35mol/L的月桂酸钠溶液中，在45℃下搅拌1h，最后经过过滤分离后，得到预处理的陶瓷微粉或贝壳微粉。
(2)接地：将接地引下线的底部埋于地下，并用掺杂有3wt％干燥的生石灰的土壤回填固定，进行夯实。
(3)覆膜：在回填的土壤上铺设防水膜，用土壤固定防水膜四周。
实施例2
(1)耐腐蚀防护：在接地引下线表面(接地引下线接地后地上以及地下20cm处)用15wt％稀盐酸进行预腐蚀6min，接着用静电喷涂方法涂覆一层保护材料，用紫外光光源对保护材料辐照10min。固化后在保护材料外套设一层外护套。
其中，所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉70份、锌粉20份、贝壳微粉10份、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯30份、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基] 二甲基硅烷10份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐5份、超支化聚醚多元醇10份、聚乙二醇6份、对苯二胺1份、消泡剂1份、分散剂1份、乙醇30份。
所述陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉的粒径不大于1微米。且陶瓷微粉、贝壳微粉经过预处理：将陶瓷微粉或贝壳微粉添加到3wt％的硬脂酸乙醇溶液中，在45℃下搅拌1.5h；然后过滤分离陶瓷微粉或贝壳微粉，将其添加到0.3mol/L的月桂酸钠溶液中，在40℃下搅拌1.5h，最后经过过滤分离后，得到预处理的陶瓷微粉或贝壳微粉。
(2)接地：将接地引下线的底部埋于地下，并用掺杂有2wt％干燥的生石灰的土壤回填固定，进行夯实。
(3)覆膜：在回填的土壤上铺设防水膜，用土壤固定防水膜四周。
实施例3
(1)耐腐蚀防护：在接地引下线表面(接地引下线接地后地上以及地下30cm处)用20wt％稀盐酸进行预腐蚀4min，接着用静电喷涂方法涂覆一层保护材料，用紫外光光源对保护材料辐照5min。固化后在保护材料外套设一层外护套。
其中，所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉80份、锌粉30份、贝壳微粉20份、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯20份、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基] 二甲基硅烷6份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐3份、超支化聚醚多元醇6份、聚乙二醇4份、对苯二胺3份、消泡剂3份、分散剂3份、乙醇50份。
所述陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉的粒径不大于1微米。且陶瓷微粉、贝壳微粉经过预处理：将陶瓷微粉或贝壳微粉添加到5wt％的硬脂酸乙醇溶液中，在55℃下搅拌0.5h；然后过滤分离陶瓷微粉或贝壳微粉，将其添加到0.4mol/L的月桂酸钠溶液中，在50℃下搅拌0.5h，最后经过过滤分离后，得到预处理的陶瓷微粉或贝壳微粉。
(2)接地：将接地引下线的底部埋于地下，并用掺杂有4wt％干燥的生石灰的土壤回填固定，进行夯实。
(3)覆膜：在回填的土壤上铺设防水膜，用土壤固定防水膜四周。
电阻值测定：为验证本发明的接地引下线安装后，是否会对接地电阻值产生影响， 在停役的湖浪1550线的20#杆塔上进行了安装试用，并对接地电阻值进行了测量，安装前后 电阻值对比表
安装地点 试用前电阻值(Ω) 试用后电阻值(Ω)
湖浪1550线20#杆1#基础 2.95 2.96
湖浪1550线20#杆2#基础 2.20 2.22
通过对比可知，本发明的接地引下线试用前后的接地电阻值基本一致，没有造成明显负面影响，符合运行要求。
防腐蚀效果测定：
将本发明实施例1的接地引下线在退役的湖浪1550线20#、湖碧1558线的19#、20#杆塔上进行了试用(在每个塔基上分别安装了普通的接地引下线和本发明的接地引下线各一根，)为在短期内获得试验效果，小组在湖碧1558线的19#、20#塔的接地引下线的土壤埋层位置加入了适量稀盐酸，作为试验土壤，湖浪1550线20#塔为原始土壤(做长期试验用)
半年后，对上述两基杆塔的试验点进行开挖检查，检查结果下所示：
Figure GDA0002354699040000051
Figure GDA0002354699040000061
本发明实施例1的接地引下线锈蚀情况统计如下所示：
检查总根数 锈蚀根数 锈蚀率
10 0 0％
通过对本发明的接地引下线在10个试用点的使用效果调查发现，本发明的接地引下线有效隔绝了其金属部件与氧气、水分和各类酸性有害物质等的化学反应，保障了接地装置的完好性，锈蚀率为零，达到了预期的目标。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于：所述接地引下线表面依次设有保护材料和外护套；所述保护材料由以下质量份的组分组成：陶瓷微粉70-80份、锌粉20-30份、贝壳微粉10-20份、3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯20-30份、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷6-10份、六氟合锑酸三芳基硫鎓盐 3-5份、超支化聚醚多元醇6-10份、聚乙二醇4-6份、对苯二胺1-3份、消泡剂1-3份、分散剂1-3份、乙醇30-50份；
所述陶瓷微粉、贝壳微粉经过预处理：将陶瓷微粉或贝壳微粉添加到3-5wt%的硬脂酸乙醇溶液中，在45-55℃下搅拌0.5-1.5h；然后过滤分离陶瓷微粉或贝壳微粉，将其添加到0.3-0.4mol/L的月桂酸钠溶液中，在40-50℃下搅拌0.5-1.5h，最后经过过滤分离后，得到预处理的陶瓷微粉或贝壳微粉。
2.如权利要求1所述的一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于，所述保护材料和外护套设于接地引下线接地后地上以及地下20-30cm处。
3.如权利要求1或2所述的一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于，在涂覆保护材料前，对接地引下线的涂覆部分用浓度小于等于20wt%稀盐酸进行预腐蚀4-6min。
4.如权利要求1或2所述的一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于，所述保护材料通过静电喷涂方法喷涂于接地引下线表面。
5.如权利要求1所述的一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于，所述陶瓷微粉、锌粉、贝壳微粉的粒径不大于1微米。
6.如权利要求1或5所述的一种适于现场快速防腐处理的输电线路接地引下线，其特征在于，喷涂所述保护材料后，用紫外光光源对保护材料辐照5-10min。
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