变电站配电箱屏蔽线腐蚀原因分析.pdf

MAE规代建筑电气
No, I Vol4 (Serial No. 37) 2013
供配电?
变电站配电箱屏蔽线
腐蚀原因分析
胡杰,袁丽
(1.萍乡供电公司,江西萍乡337000
2.萍乡矿业集团,江西萍乡337000
摘要:通过分析某220kV变电站的内部信号控制电缆屏蔽线的腐蚀现象,提
出了对变电站配电箱内屏蔽线实施防腐措施的对策及建议,对变电站的安全具有
重要意义。
胡杰(1979-),男,
工程师,研究方向为
电力系统诺谐波分析及
关键词:变电站;屏蔽线;腐蚀;配电箱
治理
中图分类号:TU852文献标志码:A文章编号:1674-8417(2013)01-002004
0引言
1配电箱内电缆屏蔽线状况调查分析
屏蔽线是使用电导布、网状编织导线将信号
经调查发现,配电箱内电缆屏蔽线因腐蚀发
线包裹起来的传输线。通过屏蔽线,在干扰源与
生断裂的情况较为严重。
二次回路之间设置了电磁屏蔽物,使感应磁通不
(1)该220kV变电站建成于2005年,附近有
能进入,消除了二次回路的感应电压,将外部磁力
钢厂、水泥厂等工业设施,空气中烟雾较大,有难
线大部分偏移到屏蔽层中,不与屏蔽层内导线相闻的臭味,变电站周围大气环境中NH1、H浓度
关联,因而不会在导线上产生感应电势。其在屏
高,因此,环境空气质量较差,开关端子箱、电压互
蔽外界干扰源对传输信号产生的干扰及线内各对感器端子箱等内部信号控制电缆屏蔽线均有不同
线缆之间串扰的同时,降低传输信号的损耗。
程度的腐蚀现象,如图1~图4所示。部分因腐蚀
屏蔽线断裂或无屏蔽线的情况下,电磁干扰严重而粉碎断裂,完全失去了导电能力
信号易造成继电保护装置及安全自动装置的误
动或拒动,进而造成监控系统的数据混乱及死机
等现象,严重时会损坏二次回路的绝缘及保护装
置中的电子元器件,对电网的安全构成严重
威胁。
因此,本文对某220kV变电站配电箱的环
境状况、屏蔽线腐蚀状态、腐蚀点分布、屏蔽电流
情况进行调查分析,查找腐蚀原因,并提出了相
应防治措施。
图1泉湘Ⅱ线开关端子箱(弧度最低点受损最严重)
袁丽(1982一),女,从事计算机制图及应用研究。
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NoI Vol4(Serial No37)2013
(6)经测量发现,数台未完全断裂的配电箱
屏蔽线感应电流为0.7~2.5A,大小不一。
2腐蚀原因分析
经分析,屏蔽线发生腐蚀的原因有以下几种
(1)采用铜包铝线作为信号控制电缆屏蔽
线是导致腐蚀发生的主要原因。
图2泉老线开关端子箱上半部(阻火泥密封处受损严重
(2)配电箱内环境恶劣,湿度大,铜包铝屏蔽
线表面形成的液膜为腐蚀提供了环境。腐蚀断裂
点一般发生在水汽最易结露、沉积处。尽管采取
了相应的防潮、防湿措施(如配电箱门框及门上设
密封条、干燥剂、阻火泥封堵等),但效果欠佳。
(3)大气中含有可导致金属腐蚀的H2S
SO2、O2、CO2、N2O等酸性气体及NH,还含有
NaCl、灰尘等微小固体杂质颗粒,这些气体分子
图3安泉1线开关端子箱(屏蔽线下端受损严重)
和微小杂质颗粒会吸附并溶解于屏蔽线表面的
液膜中,导致腐蚀发生。该过程中产生的腐蚀产
物使保护膜疏松,腐蚀加剧。
3屏蔽线腐蚀机理分析
根据材质、环境、腐蚀产物成分、腐蚀形态等
结果分析,判断铜包铝屏蔽线腐蚀的过程为:大
气腐蚀外层铜,产生外层铜裂纹,铜铝间电化学
腐蚀,腐蚀加速(导致屏蔽线断裂)。
图4泉上线刀闸远方操作机构箱(屏蔽线下端受损严重)
(1)外层铜的大气腐蚀。由于铜的热力学
(2)所有端予箱内均设有网孔袋包装的干「稳定性,其电极电位比一般金属电极电位高,因
燥剂若干包,干燥剂为不变色硅胶,投运后未进
此,铜在大气中具有良好的耐腐蚀性能,其表面
行定期更換;端子箱门框门内壁设橡胶密封条,「能形成一层绿色腐独产物保护膜(铜绿),主要成
但有部分发生脱落现象,因此,端子箱内较为潮
分为Cu2(OH)2CO、 Cuso4?3Cu(OH)2等。但
湿,在密封电缆的阻火泥上有水渍。
当其吸收了SO2、N2O、NH3等气体分子时,铜绿
(3)在腐蚀较为严重的端子箱内、屏蔽电缆「保护膜会进一步腐蚀。
腐蚀断裂点主要分布在裸露电缆弧度最低处、阻
(2)外层铜裂纹的产生。外层铜裂纹产生
火泥与电缆连接处、裸露电缆下端等易发生结
的原因有:①铜包铝线加工过程中,拉拔产生裂
露、积水处,腐蚀产物为绿色和白色粉末状混
纹;②屏蔽线使用阶段受外力作用发生变形而产
合物。
生;③外层铜腐蚀而产生。
(4)部分配电箱内因屏蔽线完全腐蚀断裂
当铜包铝线中铜含量较少时,会因为铜被腐
而采用普通电线代替,且与屏蔽线的连接方式为
蚀,导致外层铜上产生裂纹,露出内部的基材铝。
整体接续,不符合屏蔽线接续要求。
尽管铝的电极电位较低,但由于铝在大气中会形
(5)裸露电缆线呈自然悬垂状态,无外界受成一层以A0,为主要成分的保护膜,仍具有较
力,仅受自身重力的影响。
好的耐腐蚀性。但当铜铝两种金属相互接触,且