浅议腐蚀高压开关腐蚀与防腐研究选题

论文导读：
【摘 要】中国是一个地域广阔的国家，跨度大使得中国不同的地区气候差异也比较大。西电东送项目建立以后，中国的电力规模不断扩大。而我国目前维护与制造高压开关最重要的考虑因素就是防腐。气候的差异对高压开关的腐蚀程度也不同，轻度腐蚀会造成高压开关的外观损坏，重则会导致产品的机械性能降低，会对我国的电力运行质量以及运行安全造成威胁。高压开关的维护与防腐也就变成了电力保障过程中一个很重要的环节，着重研究高压开关的防腐问题并得出行之有效的具体措施，对于我国电力产品的保证与电网的安全运行有着重大的意义。
【关键词】高压开关；腐蚀；防腐；气候；防腐措施
1 高压开关被腐蚀的危害
我国的大部分地区目前使用的高压开关都是10―550KV的，这种型号的高
压开关在运行状态下容易出现以下四种问题，即：绝缘瓷部分容易断裂、易操作失灵、被腐蚀、容易导致过热。绝缘瓷部分被腐蚀以后就会造成脱落，而高压开关被腐蚀以后有些部分不能完全契合，便会使得操作失灵，腐蚀以后绝缘层变薄就会更容易导致过热，所以总结起来，腐蚀问题才是我们需要解决的根本问题。被腐蚀以后，高压开关存在以下隐患：
（1）产品的外观受到影响。高压开关被腐蚀以后，通常都会留下铁锈或者铜绿之类的物质，这些附着物粘附在高压开关上以后很难被清理掉，非常影响产品的美观。温度过高或者是空气潮湿以及重污染都会加重腐蚀程度。
（2）产品的机械强度降低。高压开关被腐蚀部位的尺寸会变小，如果没有得到及时的维护，进一步的腐蚀就可能会造成高压开关形变的发生甚至发生断裂，造成用电故障。
（3）操作失灵。新型的高压开关都有一定的传动系统，在发生问题时可以做出应急反应。高压开关被腐蚀以后，传动系统就会受到影响，连接的部分出现合不上或者是无法完全合上的状况，造成反应失灵，继而造成事故的发生。
（4）增加成本以及维修的工作量。为了减少电力事故的发生，高压开关的制造需要诸多的改进，这些改进将会增加生产成本。被腐蚀以后，为了消除安全隐患避免事故，维修的工作必不可少，同时，维修工作的及时性还要求维修人员克服时间以及天气因素带来的困难，自然就增加了相关电力部门的工作量。
2 腐蚀原因的探究
高压开关易被腐蚀这个问题无法避免，造成腐蚀的原因也有很多，归结出来就是外部因素和内部因素两个方面。
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.1 外部因素
造成高压开关被腐蚀的两个主要外部因素就是环境问题和气候问题。环境问题指的是所在的方位是属于大都市还是乡村，是丘陵还是平地等。气候问题指的是温度、空气湿度等。他们不是导致高压开关被腐蚀的直接因素，却同样不可忽略。例如，高温与比较大的空气湿度更容易造成高压开关中的金属与水以及空气中的氧发生反应，造成腐蚀，因此，在气温比较高的地方以及一些湿地，高压开关的腐蚀程度明显高于其他地方。空气污染严重的地区，空气中不可避免的有着超正常含量的二氧化硫或是硫化氢气体，这些都是有着强烈腐蚀性的物质，会对暴露在空气中的高压开关造成腐蚀。

2.2 内部因素

高压开关自身的材质、表面防护层等因素也决定着它被腐蚀的程度。钢、铝、铜以及铜的合金是构成高压开关的三大主要金属材料，这些材料由于其自身特性的不同，耐腐蚀能力也大不相同。研究表明，在钢铁材质的表面如果只有一层油漆涂层或是仅仅镀上15μm左右的防腐蚀镀层并不能很好的抵抗腐蚀的侵害。而铬是不锈钢的重要成分，它在空气中非常容易钝化，在表面生成一种保护膜，这种膜的主要成分是一种叫氧化铬的物质，这层膜可以起到很好的保护作用，并且，合金中拥有越多组分的铬，保护作用就越强。而金属铜则是容易生成铜绿等，造成高压开关物理方面性能比如导电、传动性能等的减弱，影响到供电的安全性。因此在制造高压开关时，可以在元件中加入适量的铬来降低高压开关被腐蚀的程度。
3 高压开关的防腐措施

3.1 设计可以防腐的结构

结构的设计是制造高压开关的第一步，通过改变高压开关的形态、结构等，有时也可以达到一定程度的防腐蚀效果。合理的结构设计是降低或避免腐蚀最经济节省也最有效的一种措施，因此在进行高压开关的结构设计时，可以在满足装置以及工艺的前提下对其进行合理的设计与布局，来达到防腐的目的。设计时应注意以下两点：
（1）论文导读：的材料。比如，铝、铝合金材料等在与碳钢、铸铁相当的前提下，还拥有更佳的耐蚀性能；而热鋅钝化处理后的普通钢板在与高铬不锈钢板拥有相同耐腐蚀性能的基础上有着更实惠的。总之，根据各种材料的耐腐蚀性能以及差异，我们可以选择出最适合的材料。

3.6从生产过程开始防腐高压开关的生产包括加工、处理和装配

高压开关的结构应该尽量简单一些，并且保证过渡处流畅。若是设计出的结构有过多的缝隙或是死角，可能会造成通风不畅等问题，使得水分和湿气积累起来后反而加速缝隙处的腐蚀程度。
（2）尽量采用连续焊。焊接过的部件会留下缝隙，并且这些缝隙都很窄，无法在焊接处进行适当的防腐处理，然后这些部件通常都需要暴露在空气中，因此焊接处最容易发生腐蚀的状况，在焊接时需要我们格外注意。采用连续焊能减少焊接的缝隙，在没有投入的情况下减少高压开关的腐蚀。

3.2 防止电偶腐蚀的情况

活泼性较大的金属元件直接接触会发生电偶腐蚀，因此，高压开关在铜和铝这两种导电排需要连接时事先在他们需要接触的地方涂上过渡涂层，这样既可以避免电偶腐蚀的发生，同时也不影响其导电的功能。

3.3 工艺孔的大小要合适

在电镀锌工艺中，为了防腐都会尽量减小工艺孔的孔径，但是工艺孔太小也
会造成电镀液无法及时排除形成积液，加速高压开关的腐蚀。

3.4 细节处的设计

在不造成产品使用障碍的基础上，我们可以将暴露在空气中的尖角进行倒
角处理，这样就可以均匀的在部件上涂上涂层。部件连接的地方尽量做到留有余地，这样，在连接的时候不会因为挤压导致涂层脱落进而被腐蚀。

3.5 选用合适的防腐材料

高压开关所用材料的选择直接影响着它的使用性能、使用时间与投入成本。
总的选用原则当然就是在满足强度要求的基础上尽量选择防腐性好又经济环保的材料。比如，铝、铝合金材料等在与碳钢、铸铁相当的前提下，还拥有更佳的耐蚀性能；而热鋅钝化处理后的普通钢板在与高铬不锈钢板拥有相同耐腐蚀性能的基础上有着更实惠的。总之，根据各种材料的耐腐蚀性能以及差异，我们可以选择出最适合的材料。

3.6 从生产过程开始防腐

高压开关的生产包括加工、处理和装配等过程。这些过程中出现了问题同样
也会影响高压开关的耐腐蚀性能。因此在整个生产过程中我们都要保证其不与具有腐蚀性的物质接触到，并避免碰撞与摩擦，这些意外会造成高压开关表面凹坑或是刮痕，使得防腐处理受到影响。
在装配过程中，一定要注意不能为了产品的美观而过度的进行抛光、打滑等处理，使得高压开关的防护层被破坏。
4 结语
高压开关被腐蚀的因素有很多，设计因素应该是其中最重要的，同时，在设计时就采取防腐措施可以有效地降低防腐成本并提高防腐效果。其次就是生产因素，在生产过程中尽量保证产品的完好度，不让其受到损伤，也能有效的控制腐蚀问题。当然，安装、运输等过程中的影响因素也有一些，因此，对高压开关进行防腐工作必须贯穿它的全过程，需要大家的共同努力。
参考文献：
张国跃，蒋伟丽.高压开关腐蚀与防腐探究[J].装备制造技术，2013（2）.
张光绪，牟进明，王生希.高压开关腐蚀与防腐的研究[J].高压电器，2010（12）.