Антикоррозионная защита опор ЛЭП и ОРУ

Влияние коррозии на металлические конструкции

Одна из причин снижения несущей способности стальных опор линий электропередачи в процессе эксплуатации — уменьшение сечения несущих элементов вследствие коррозии металла.

Углеродистая и низколегированная стали, из которых изготавливают металлические опоры, корродируют в зависимости от агрессивности среды со средней скоростью 0,01–0,5 мм в год. Скорость коррозии растёт с увеличением концентрации агрессивных газов в атмосфере, аэрозолей солей и пыли, а также с увеличением времени нахождения на поверхности металлоконструкций плёнки влаги.

Например, за 40 лет эксплуатации опор в условиях неагрессивной и слабоагрессивной атмосферы в нормальной зоне влажности потеря сечения незащищённого металлопроката из углеродистой стали составляет 1,6 мм. Низколегированные стали теряют меньше.

Защиту металлоконструкций выполняют либо применением марок стали, стойких к коррозии в данной среде, либо нанесением на поверхность металлических, лакокрасочных или комбинированных (металлизационно-лакокрасочных) защитных покрытий.

Конструктивные формы элементов опор из металлопроката (решётчатых и многогранных) позволяют применять любые способы защиты от коррозии: габариты малы, поверхность металлопроката доступна для нанесения покрытий.

Методы защиты от коррозии

Выбирая способ защиты при проектировании металлических опор, следует исходить из реальных сроков службы защитных покрытий, необходимости и технологии их возобновления в процессе эксплуатации. Защиту опор и фундаментов от коррозии нужно предусматривать в соответствии с действующими нормативными документами.

1. Слабоагрессивная среда

• решётчатые и многогранные опоры ЛЭП 220 кВ и выше, металлические конструкции фундаментов, порталы ОРУ защищают на весь расчётный срок службы горячим цинкованием в заводских условиях по ДСТУ EN ISO 1461:2024 (при необходимости — термодиффузионным или газотермическим цинковым покрытием) без возобновления покрытия в процессе эксплуатации. Дефектов горячего цинкования следует избегать;
• если на заводе нет возможности цинкования «негабаритных» многогранных конических пустотелых опор, допускается защита лакокрасочными покрытиями с грунтовочным слоем на основе цинконаполненных материалов толщиной не менее 70 мкм с возобновлением через каждые 15 лет;
• если нет требований к декоративному виду конструкций, допускается применение стали повышенной коррозионной стойкости, для которой защитные покрытия на открытом воздухе не требуются.

2. Среднеагрессивная среда

Стальные конструкции линий и подстанций, металлические конструкции фундаментов защищают горячим, термодиффузионным или газотермическим цинковым покрытием в заводских условиях с последующей окраской лакокрасочными материалами: грунтовочный слой на основе цинконаполненных или других материалов толщиной не менее 70 мкм, промежуточные и покровные слои общей толщиной не менее 100 мкм. Покрытия возобновляют по мере необходимости, но не чаще чем через 15 лет.

3. Сильноагрессивная среда и побережье

Для металлических опор линий выше 1 кВ до 750 кВ ПУЭ (редакция 2026 г.) требуют защиты, как правило, горячим цинкованием по ДСТУ EN ISO 1461 (п. 2.5.19). Это требование одинаково для всех классов напряжения и не привязано к расстоянию от моря. Нужно ли у моря более толстое покрытие или дополнительная защита, например окраска поверх цинка, решает проект: ПУЭ лишь требуют коррозионностойкого исполнения элементов опор с учётом вида и степени агрессивности среды (п. 2.5.20) и цифр не дают.

4. Аудит технологии

Чтобы подтвердить готовность и способность соблюдать технологию подготовки поверхности и получать качественные и долговечные защитные покрытия, предприятиям-изготовителям металлоконструкций рекомендуется пройти технический аудит и сертификацию технологии.

Повреждение покрытия при монтаже

Если при сборке или монтаже опор нарушен защитный антикоррозионный слой, его обязательно необходимо восстановить.

Сравнение способов защиты

См. также срок службы цинкования.

Чек-лист выбора и типичные ошибки

Перед выбором выясните, насколько агрессивна среда, возможно ли обслуживание на высоте, нужен ли цвет и помещается ли изделие в ванну цинкования.

Типичные ошибки:

• оставлять карманы, где скапливаются вода и грязь;
• делать закрытые полости без отверстий для выхода воздуха и стока цинка — см. проектирование под цинкование.

Что о коррозии говорят правила: толщины цинка для опор в ПУЭ нет

ПУЭ (редакция 2026 г.) требуют защищать металлические опоры от коррозии, но сколько микрометров цинка должно быть на опоре, не указывают. Общее требование таково: электроустановки и связанные с ними конструкции должны быть стойкими к воздействию окружающей среды или защищёнными от него (п. 1.1.21), а при опасности электрокоррозии или почвенной коррозии нужно предусматривать защиту сооружений, оборудования, трубопроводов и других подземных коммуникаций (п. 1.1.27).

Для воздушных линий выше 1 кВ до 750 кВ требование конкретнее: металлические опоры и металлические элементы железобетонных и деревянных опор нужно защищать, как правило, горячим цинкованием по ДСТУ EN ISO 1461 (п. 2.5.19). «Как правило» означает, что отступать от этого можно только с обоснованием (п. 1.1.16).

В целом защита металлических опор и подножников, металлических деталей железобетонных и деревянных опор, а также бетонных и железобетонных конструкций должна соответствовать ДСТУ-Н Б В.2.6-186, а при необходимости нужно предусматривать и защиту от электрокоррозии (п. 2.5.19). Для линий до 1 кВ защита металлических элементов и деталей опор тоже должна соответствовать п. 2.5.19 и 2.5.21 и строительным нормам (п. 2.4.8). Толщину цинка берут из стандарта и проекта, а подробно о ней рассказано в статье о толщине цинкового покрытия.

Грозозащитные тросы, оттяжки и элементы опор нужно выполнять коррозионностойкими с учётом вида и степени агрессивности среды, а трос и оттяжки должны быть покрыты защитной смазкой ещё при сооружении линии (п. 2.5.20). Отдельно ПУЭ выделяют агрессивные районы, солончаки и засолённые пески, прибрежные зоны морей и места, где возможно коррозионное разрушение металла изоляторов, линейной арматуры, проводов, тросов или заземлителей. Здесь необходимо предусматривать изоляторы и линейную арматуру в тропическом исполнении, коррозионностойкие провода, грозозащитные тросы, плакированные алюминием, а для заземления — увеличение сечения элементов заземляющих устройств, использование заземлителей с коррозионностойким покрытием (п. 2.5.21).

В распределительных устройствах и на подстанциях выше 1 кВ стальные конструкции должны иметь антикоррозионное покрытие (п. 4.2.14). На ПС и ОРУ 330 кВ и выше, чтобы сократить время пребывания персонала в зоне электрического поля, нужно применять металлоконструкции, защищённые от коррозии способами без регулярного обновления покрытия (цинкование, алюминирование и т. п.), или конструкции из алюминиевых элементов (п. 4.2.192; в ПУЭ ОРУ названо ВРУ). Для силовых кабельных линий металлические конструкции, поддерживающие кабели на открытом воздухе, нужно оцинковывать (п. 2.3.16, перечисление д).

Заземлители: единственная таблица толщины цинка в ПУЭ

Искусственные заземлители не следует красить (п. 1.7.117). Заземляющие проводники нужно защищать от коррозии одним из существующих способов, например окраской в слабоагрессивных грунтах; в средне- и сильноагрессивных грунтах на переходе из грунта в воздух дополнительно рекомендована термоусаживаемая трубка длиной не менее 0,6 м, то есть 0,3 м под землёй и 0,3 м над ней (п. 1.7.120).

Толщина покрытия во всём тексте ПУЭ задана только в таблице минимальных размеров заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле. Для горячеоцинкованной стали там такие значения:

Источник: ПУЭ (ред. 2026 г.), п. 1.7.117, табл. 1.7.5. Окончательные значения для конкретного объекта проектировщик берёт из действующего текста ПУЭ.