高壓輸電耐張線夾腐蝕損傷機(jī)理研究.pdf

1、耐張線夾(Strain clamp)作為重要的電力金具在高壓輸電電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛，其失效導(dǎo)致的線路中斷事故時(shí)有發(fā)生，威脅了高壓輸電電網(wǎng)的安全運(yùn)行，線夾損傷研究已成為電力傳輸系統(tǒng)研究的重要方向和熱點(diǎn)。
　　本文以老舊耐張線夾機(jī)構(gòu)和耐張線夾用鋁為研究對(duì)象，采用掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜儀(XPS)、電化學(xué)工作站等現(xiàn)代分析方法，探索老舊耐張線夾機(jī)構(gòu)內(nèi)部腐蝕情況及交變電流密度、溫度、濃度、

2、PH值對(duì)耐張線夾用鋁腐蝕的影響，旨在確定耐張線夾機(jī)構(gòu)內(nèi)部腐蝕機(jī)理、演化方式及交變電流密度、溫度、濃度、PH值影響規(guī)律。主要結(jié)果如下:
　　(1)耐張線夾機(jī)構(gòu)內(nèi)部腐蝕集中在端口處，線夾內(nèi)表面腐蝕區(qū)為Al2O3、AlO(OH)和AlOOH組成的白色粉末與較致密的腐蝕物片層，黑色沉積層為密封材料汽化和不完全燃燒形成的炭黑和有機(jī)物。鋼芯局部鍍鋅層破壞處腐蝕嚴(yán)重，鐵元素溢出形成Fe2O3。鍍鋅層局部出現(xiàn)海綿狀的疏松多空結(jié)構(gòu)和白色腐蝕產(chǎn)物堆積

3、，為平面型點(diǎn)蝕，腐蝕物為ZnO和Al2O3。
　　(2)耐張線夾失效機(jī)理為:缺陷及老化導(dǎo)致的電解質(zhì)溶液滲入線夾內(nèi)部，造成內(nèi)部腐蝕，電阻增加，溫度升高，而高溫和交變電流會(huì)加速腐蝕的進(jìn)行，腐蝕長(zhǎng)期積累達(dá)到臨界值后發(fā)熱難以有效散失，甚至電弧放電，最終線夾失效。
　　(3)Tafel曲線隨交變電流密度增加負(fù)向移動(dòng)，在50 A/m2時(shí)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，而自腐蝕電流一直增加;腐蝕后試樣的交流阻抗譜Nyquist圖由單弧逐漸變?yōu)殡p弧，出現(xiàn)Warb

4、urg阻抗，Bode-Phaze圖由單峰逐漸變?yōu)殡p峰;交變電流作用下試樣的腐蝕傾向加深，腐蝕表面具有較多的空洞，垂直腐蝕與平行腐蝕在試樣表面交替，導(dǎo)致層狀脫落，腐蝕產(chǎn)物為Al(OH)3和Al2O3，腐蝕速率逐漸增加，高于50 A/m2時(shí)大幅提高。
　　(4)當(dāng)溶液pH值降低、NaCl溶液濃度升高或溫度升高時(shí)，Tafel曲線表明Ecorr負(fù)向移動(dòng)，自腐蝕電流icoor逐漸增加，線性極化電阻也隨之減小;交流阻抗譜表明電子轉(zhuǎn)移難度降低，