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架空导线的几种防腐措施

文档作者：胡渊蔚华建飞2 党朋1 文档来源： 1 .上海电缆研究所有限公司 2 .杭州电缆股份有限公司		点击数：	更新时间： 2025年07月13日
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上一篇：架空电力线路用增容导线

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2017年第4 期
No. 4 2017
电线电缆
Electric Wire &amp;amp; Cable
2017年8 月
Aug.,2017
架空导线的几种防腐措施
胡渊蔚\ 华建飞2， 党朋1
( 1 .上海电缆研究所有限公司，上海200093; 2 .杭州电缆股份有限公司，浙江杭州310018)
摘要：架空导线在运行的过程中，容易受到腐蚀因素的影响，从而诱发导线的腐蚀断裂。因此，对导线采取有
效的防腐措施，具有重大的经济价值和社会效益。防腐油脂在ACSR等架空导线中已经得到了普遍的使用，
关于架空导线用防腐油脂特性的国家标准也正在制订之中。采用铝包钢线、锌-5% 铝-混合稀土合金镀层钢
丝，以及碳纤维复合芯作为导线加强芯，能够保护铝导体免受电化学腐蚀，提高导线寿命。常温固化的FEVE
氟树脂涂料具有优异的耐候和耐腐蚀性能，其在架空导线防腐的应用，具备技术上的可行性，也开拓了氟碳树
腊的市场空间。
关键词：导线；防腐油脂；锌-5% 铝-混合稀土；氟碳树脂；碳纤维芯
中图分类号:TM244. 2 文献标识码:A 文章编号:1672^6901 (2017)044012-04
Anti-Corrosion Measurements of Overhead Conductors
HU Yuan-wei1, HUA Jian-fei2, DANG Peng1
(1. Shanghai Electric Cable Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200093, China；
2. Hangzhou Cable Co., Ltd., Hangzhou 310018, China)
A bstract： The overhead conductors are easily corroded, which leads the fracture of conductors in operation. It has
social and economic effects to adopt effective anti-corrosion measures for overhead conductors. The anti-corrosive
grease for overhead is widely used in the production, and the national standard for the characters of grease is drawing
up. Adopt the aluminium-clad steel wire, the zinc-5% aluminum-mixed mischmetal alloy-coated steel wires, and
composite carbon fiber core as reinforced core, winch protects the aluminium wires from the electrochemical corrosion,
and leads to improve the life of conductor. The room temperature cured FEVE coatings have excellent weather
resistance and corrosion resistance. The room temperature cured FEVE coatings have the possibility in the application
of conductor anticorrosion, and the market space of FEVE is also expanded.
K eyw ords： conductors； anti-corrosive grease； zinc-5 % aluminum-mixed mischmetal alloy； FEVE； carbon fiber reinforced
〇引言
架空导线作为电力输送的主要载体，承担着输
送电能的主要功能。输电线路的安全可靠运行是电
网安全的基本保障。我国幅员辽阔，气候条件和地
理环境复杂多样，在盐湖地区、沿海和海岛地区，以
及工业污秽地区，输电线路用导线容易受到腐蚀介
质的侵蚀[13]。因此，对架空导线进行防腐处理，提
高导线的使用寿命，从而避免输电安全事故的发生，
具有重大意义。
1 研究现状
钢芯铝绞线作为架空裸导线中的主要产品，其
收稿日期=2016-08-08
作者简介:胡渊蔚（1989 - ) ，男，助理工程师.
作者地址:上海市军工路1000号[200093 ].
安全可靠运行对电力输送的保障至关重要。钢芯铝
绞线所用钢芯，通常采用镀锌钢丝。在镀锌钢丝与
铝线的接触处，锌易被腐蚀，继而产生露钢现象，使
铝线受到腐蚀。目前，架空导线的防腐措施有以下
几种方式：
( 1 ) 采用铝包钢线、锌- 5 % 铝-混合稀土合金层钢丝，以及碳纤维复合芯作为导线加强芯；
( 2 ) 在钢芯铝绞线的绞制过程中涂覆防腐脂，可以分为轻、中、重三种防腐方式[1’4];
( 3 ) 采用氟碳树脂等新型防腐涂层，提高导的耐腐蚀性能。
2 新型加强芯材料
2 . 1 铝包钢线加强芯
与钢芯铝绞线之间的双金属接触不同，在铝包
钢芯铝绞线中，各单线之间均为铝接触，减少了钢芯
铝绞线中主要存在的电化学腐蚀，减缓了线路的腐
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2017年8 月
Aug.,2017
蚀速度。铝包钢线除了具有良好的耐腐蚀性能外，
还同时具备钢线的抗拉性能，以及铝的导电性能。
与钢芯铝绞线相比，铝包钢芯铝绞线的导电率可提
高5 % 〜8 % ，使用寿命提高一倍以上。此外，与镀
锌钢丝相比，铝包钢芯线具有更低的单位质量，能够
减小杆塔负荷。尽管铝包钢芯线在制作成本上高于
镀锌钢丝，但综合考虑使用寿命、电力损耗等方面，
铝包钢线加强芯具有一定的优势[5]。
铝包钢线一般通过在高强度钢丝上连续挤压包
覆铝，再经过钢铝同比例变形的拉拔变形制得。铝
包钢线的一般工艺流程如图1 所示[6]。
图1 铝包钢线的工艺流程图[6]
目前，随着我国制造水平的不断提高，以及输电
线路产品的不断开发，高强度铝包钢线的应用研究
也在不断进行中。高强度铝包钢线采用如
SWRH82B、SWRH87B 等含碳量较高的高碳钢盘条
作为芯部，通过包覆工艺、热处理工艺而制成新型铝
包钢产品[7]。
2. 2 锋- 5 %错-混合稀土合金渡层钢丝加强芯
锌- 5 % 铝-混合稀土（ Galfan)合金作为钢丝基体
的热浸镀材料，其耐腐蚀性能为纯锌的2 〜3 倍，同
时具有良好的韧性和抗扭折性能。Galfan合金镀层
在欧、美、日、韩等国，已得到了广泛的使用，开始逐
步取代纯锌镀层。近年来，随着GB/T 20492 —2006
《锌- 5 % 铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线》标准的
制定，以及热浸镀Galfan合金工艺的不断发展，使
得锌- 5 % 铝-混合稀土合金镀层钢丝得到了更好的
应用[8]。
热浸镀Galfan合金镀层的生产工艺主要分为
森吉米尔法（Sendzimir)和溶剂法。
2. 2. 1 森吉米尔法制备Galfan合金後层
森吉米尔法采用还原性气体去除金属表面的氧
化物。其制备的工艺流程大致如下[9]:放线—微氧
化—^还原— 冷却— 浸镀Galfan合金— 抹试— 空
冷—卷取。在制备过程的还原环节，所采用的还原
气氛为7 5 % 的H2, 2 5 % 的N2，还原性气体需要经过
干燥处理，露点控制在-40 °C。采用森吉米尔法制
备合金镀层的方法在浸镀的过程中避免了助镀剂的
使用，简化了生产的工艺流程，减少了对环境的污
染，但在生产的过程中，炉内温度较高，钢丝基体强
度损失较大。因此，采用森吉米尔法生产的产品具
有较高的抗腐蚀性能，而强度性能较为一般。
2. 2. 2 溶剂法制备Galfan合金镀层
溶剂法是采用化学溶剂对金属表面进行处理的
方式，先清洁金属表面，再对合金进行浸镀处理。溶
剂法热浸镀工艺可分为单镀法和双镀法两种，目前
双镀法在热浸镀Galfan合金的工业制备上应用较
为广泛。单镀法和双镀法的工艺流程如下[1()]:
单镀法:放线^脱脂（火法或电解）—水洗— 酸
洗（HC1，室温）— 净水洗— 助镀剂处理— 热浸镀
Galfan合金^烘干—水冷^收线；
双镀法:放线^碱洗（火法或电解）—水洗— 酸
洗（HC1，室温)— 净水洗— 助镀液— 热浸镀锌— 助
镀处理热浸镀Galfan合金^抹拭^冷却^收线。
采用溶剂法热浸镀工艺制备Galfan合金时，需
对金属基体进行预镀处理，而我国大部分厂家传统
使用的氯化锌和氯化铵混合液助镀剂，无法满足热
浸镀Galfan合金的需要，制约了产品的生产。在目
前的生产中，采取在原先氯化锌和氯化铵助镀剂的
基础上加人少量稀土类盐以及醇类的方式，起到改
善镀层质量的效果[11]。
2 . 3 碳纤维复合加强芯
国外从2 0 世纪9 0 年代开始着手于对新型复合
材料合成芯导线的研究。在2 0 0 3年，美国的CTC
公司（ Composite Technology Corporation ) ，推出了碳
纤维复合芯软铝绞线（ACCC/TW) [12_13]。2 0 0 5年8
月，上海电缆研究所开始对碳纤维复合芯铝绞线进
行系统试验。与钢芯铝绞线相比，其具有高强度、耐
腐蚀、低弧垂等特点，在增大输电能力、提高电网安
全运行等方面具有重大的经济和社会效益[14]。
碳纤维是由有机纤维如黏胶纤维、聚丙烯睛纤
维或沥青基纤维在保护气氛下热处理碳化成为含碳
量9 0 % 〜1 0 0 % 的纤维。在碳纤维复合芯软铝绞线
中（ACCC/TW) ，碳纤维、玻璃纤维以及高温固化树
脂是制备碳纤维复合芯的主要材料[15]。碳纤维复
合芯线外层使用的玻璃纤维和环氧树脂，都具有良
好的抗腐蚀性能[15]。碳纤维复合材料芯与铝股之
间不存在接触电位差，可以保护铝导体免受电化学
腐蚀。与传统的钢芯铝绞线相比，避免了铝线和镀
锌钢线之间的电化学腐蚀，能够有效地延长导线的
使用寿命。上海电缆研究所的盐雾腐蚀试验结果表
明，在经过周期为360h 的试验后，并无任何腐蚀现
象的发生[14]。
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3 架空裸导线用防腐油脂
通过在钢芯和铝合金的外表面涂覆防腐油脂来
提高导线的防腐性能，是目前普遍使用的一种防腐
手段。钢芯铝绞线在防腐形式上可以分为轻防腐、
中防腐、重防腐等三种。轻防腐导线将油脂涂覆于
钢芯和铝层间，中防腐在导线的各层间都涂有油脂。
轻防腐和中防腐导线，在绞制的过程中，X#导线各层
进行涂覆。重防腐导线在导线的最外层表面也进行
防腐油脂的涂覆，一般在施工现场进行[16]。
虽然防腐油脂在钢芯铝绞线的防腐中，已经得
到了普遍的使用，但是在国内尚缺少规范架空导线
用防腐油脂特性的标准。国外可参照的标准有:IEC
61394 ： 2007 Overhead lines-Requirements for greases
for aluminium, aluminium alloy and steel bare conductors
和 BS EN 50326—2002 Conductors for overhead
line-Characteristics of greases。
目前，国内关于架空导线用防腐油脂特性的各
项标准，也正在加紧制订中。采用油脂防腐的导线，
特别是重防腐导线，在施工的过程中，需将接头处防
腐油清理干净。此外，由于之前架空导线用防腐油
脂国内标准的缺失，部分防腐油脂存在滴点等性能
上的不足，使得在高温运行时，防腐油脂滴出减少，
对环境造成影响的同时，也减弱了防腐的性能。随
着国内架空导线用防腐油脂标准的制订，防腐油脂
的市场将得到进一步的规范。
4 新型防腐涂层
氟碳树脂是以四氟乙烯（TFE) 、三氟氯乙烯
(CTFE) 、氟乙烯（VF)等含氟烯烃为基本单元得到
的分子结构中含有较多F—C 键的聚合物，以此为
基础制备的涂料称为氣碳树脂涂料。氣碳树脂
具有优异的耐候性、耐化学品性、耐腐蚀性、拒水、拒
油性，以及优良的耐盐雾性和耐污性等特点。我国
氟碳涂料产业始于2 0 世纪8 0 年代中期，发展迅速，
主要的产品有两大系列：一是高温烘烤的铝幕墙板
用热塑性偏氟乙烯涂料;二是溶剂可溶型常温固化
的FEVE氟树脂涂料。常温固化FEVE氟碳涂料具
有良好的物理机械性能和自洁性，同时具备优异的
防腐性能和耐候性，FEVE氟碳树脂涂料目前在建
筑、土木工程、交通运输以及电气等领域，已有了广
泛的应用[1849]。
在TB/T 1527—2011《铁路钢桥保护涂装及涂
料供货技术条件》中，已经将氟碳面漆列人了钢桥
涂装体系中，并对其技术条件做了一定规定，其在导
. 14 .
线防腐上的应用也正在得到关注。美国国际腐蚀工
程师协会（NACE) ，将FEVE氟碳树脂涂装体系评
为有2 5 年以上长期耐候性的最高性能涂装体系。
目前在我国，已经有公司开始着手于氟碳树脂在架
空导线上的应用。但在我国，架空导线的设计使用
年限一般为4 0 年，因此FEVE氟碳树脂在我国架空
导线上的使用还需要得到进一步的验证。
我国目前具有FEVE氟碳树脂涂料生产能力的
企业达7 0 余家，产能达2 万t,而年销售量只有
2000 t 左右。若能开发FEVE氟碳树脂涂料在导线
防腐上的应用，将为氟碳树脂涂料开拓新的市场。
5 结束语
通过在钢芯铝绞线的绞制过程中涂覆油脂，以
提高防腐性能是目前较为普遍的防腐方法。在该方
法中，油脂的性能至关重要。随着国内导线防腐用
油脂标准的制订，将有效推动油脂防腐导线的发展。
使用铝包钢线、锌- 5 % 铝-混合稀土合金镀层钢丝，
以及碳纤维复合芯替代镀锌钢丝作为导线加强芯，
能够减少电化学腐蚀的产生，提高导线的使用寿命。
常温固化FEVE氟碳涂料具有优异的防腐性能，其
在架空导线的防腐领域中，具有较高的研究和应用
价值。
参考文献：
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( 下转第1 9 页）
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使用扫描电镜检测如此薄的镀层厚度是较为方
便和精确的。因为扫描电镜附带有|套分析软件，
在获得轮廓清晰的镀层图像后，利用分析软件中线
段长度测量功能，在任意放大倍率下可准确测出镀
层厚度值。
图9 所为标称直径0. 45 mm的镀银铜包钢
线不同放大倍率的扫描电镜图像。图中尺寸线段的
数值，如铜包钢线直径、铜层和镀银层的厚度都是自
动分析和显示的。由图9 可见，该镀银层尽管很薄，
但仍能精确显示出来，其平均厚度为5. 5 pm。
1----- 1 10声
b) xi 800
图9 在镀银铜包钢线的扫描电镜照片上
自动测试的有关尺寸
(上接第1 4 页）
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6 结束语
本文介绍了几个应用扫描电镜研究和分析铜包
铝线和铜包钢线特性的实例，表明这种多功能的电
子显微仪器在铜包铝线、铜包钢线等双金属层状复
合材料微观领域的研究和分析中具有不可替代的作
用。其必将为双金属层状复合材料的创新和研究提
供更为科学的手段。
目前，我国从事双金属复合材料的生产企业，还
不具备购制扫描电镜的条件。对于技术人员来说，
虽不强调精通扫描电镜的原理与结构，但应了解其
特点及应用范围，以便在必要时与当地大专院校和
科研机构合作，应用他们的扫描电镜共同进行有关
项目的研究。
参考文献：
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xl80
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