架空輸電線路擔負著從電源向電力負荷中心傳遞電能的作用。目前，國內(nèi)外架空輸電線路的導(dǎo)線主要為鋼芯鋁絞線，其在輸電線路中占有極其重要的位置。架空輸電導(dǎo)線會因晃動產(chǎn)生疲勞磨損。同時，在惡劣環(huán)境影響下，架空輸電導(dǎo)線發(fā)生腐蝕后的腐蝕產(chǎn)物會進一步轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铩Ｑ趸锏难心プ饔檬馆旊妼?dǎo)線表面被破壞，如圖1所示，造成輸電導(dǎo)線抗拉強度降低，因此輸電導(dǎo)線快速失效是疲勞磨損、腐蝕和氧化物研磨等復(fù)合作用的結(jié)果。

絕緣子是一種特殊的絕緣控件，在架空輸電線路中其主要功能是實現(xiàn)電氣絕緣和機械固定。架空輸電線路的絕緣子主要分為懸式型和支柱型。據(jù)統(tǒng)計，環(huán)境影響導(dǎo)致絕緣子絕緣性下降，從而造成電力系統(tǒng)故障的事故數(shù)量，在電網(wǎng)事故數(shù)量中排名第二。目前絕緣子的腐蝕主要發(fā)生在絕緣部分之間的金具部分。

由于地理環(huán)境會影響絕緣子的使用壽命，所以在預(yù)測絕緣子壽命時，應(yīng)該考慮其安裝位置。在工業(yè)區(qū)域，若只考慮電偶腐蝕，瓷絕緣子的預(yù)期壽命可達到56a，但在實際應(yīng)用中瓷絕緣子的最長壽命僅為30a左右。懸式型絕緣子腐蝕大多發(fā)生在其最下部且表面有明顯銹溝的區(qū)域，如圖2所示；而支柱型絕緣子的腐蝕大多發(fā)生在水泥與鋅套管界面處的環(huán)形區(qū)域。腐蝕嚴重的絕緣子大多位于山區(qū)和森林等濕度較大的區(qū)域。陳浩等研究了國內(nèi)某220kV變電站位于電解鋁工業(yè)園內(nèi)母線懸吊復(fù)合絕緣子連接金具的腐蝕原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電解鋁產(chǎn)生的二氧化硫與絕緣子連接金具的鍍鋅層發(fā)生化學反應(yīng)，鍍鋅層失去了對基體的保護作用，從而造成金具腐蝕。

架空輸電線路分布廣泛、復(fù)雜，信息化技術(shù)的發(fā)展為輸電線路檢測提供了有力的技術(shù)支持，在架空輸電線路檢測中合理引入信息化技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，并采取科學合理的措施，確保電力系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。檢修人員還可以利用便攜設(shè)備向中樞傳輸數(shù)據(jù)，為在線監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)參考。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)溫度實時監(jiān)測、故障在線監(jiān)測和高壓在線監(jiān)測，甚至可以在線監(jiān)測由輸電線腐蝕造成的老化、過熱和電壓波動等現(xiàn)象。

隨著無人機技術(shù)和算法的發(fā)展，無人機檢測+圖像處理的巡檢方法日益成為輸電線路腐蝕檢測的重要發(fā)展方向。利用無人機搭載光學遙感設(shè)備獲取腐蝕信息在電力基礎(chǔ)設(shè)施自動監(jiān)控中具有巨大的應(yīng)用潛力。圖3為無人機(UAV) 監(jiān)測架空輸電線路。ARAAR等建立了一種從雜亂的背景中識別輸電線路并從低級的幾何圖像和顏色中提取腐蝕信息的方法。WU等針對架空輸電線路的防震錘和絕緣子腐蝕，基于YOLOV5算法 的PWR- YOLOV5網(wǎng)絡(luò)開發(fā)了一種腐蝕構(gòu)件檢測方法，并使用Pr軟件從無人機拍攝的視頻中提取、過濾大量相似圖片和背景圖片，提高了目標特別是小目標的檢測性能。針對無人機圖像檢測方法精度低、計算慢和樣本少等問題，葉翔等將改進優(yōu)化后的YOLOV3模型用于輸電線路絕緣子缺陷檢測，通過引入Focalloss函數(shù)解決樣本不平衡問題，通過Mish激活函數(shù)提高了模型的精度。架空輸電設(shè)備檢測為高空作業(yè)，而無人機拍攝角度通常會受到局限，存在圖像偏差較大的情況。針對上述情況，張家盛等采用圖像預(yù)處理算法拓充數(shù)據(jù)集，采用輕量化的MobileNet模型替換YOLO的主干特征來提升算法精度。該深度模型可以標注設(shè)備的銹蝕缺陷，提高數(shù)據(jù)處理效率。

由于架空輸電線路在自然環(huán)境中工作,腐蝕、結(jié) 冰、污染和電暈問題無法避免,其中輸電線路積冰一 直是寒冷地區(qū)電力系統(tǒng)面臨的重要問題。 目前主流 的解決積冰問題的方法是通過在架空輸電線上涂覆 超疏水涂層。該涂層主要是通過表面化學成分以及 低表面能來實現(xiàn)防覆冰目標。

YANG等制備了ZnO/聚二甲基硅氧烷(ZnO/PDMS)涂層，該涂層的水接觸角度高達159. 5°、滑動角度為8.3°，涂層表面具有優(yōu)異的防結(jié) 冰性能。LIAO等采用連續(xù)化學蝕刻法成功在鋁表面制備了水接觸角為(161. 9±0. 5) °的超疏水涂層，這種涂層的微納米表面結(jié)構(gòu)減少了液固接觸面積，減緩了從水滴到表面的熱傳遞，水滴可以聚集在一起形成大水滴，從而起到防覆冰作用。ZUO等采用射頻磁控濺射法制備了一種納米結(jié)構(gòu)的超疏水涂層，該涂層表面可以有效地排斥毫米級的冷卻水滴，并降低微米級水滴的臨界直徑，從而降低凍結(jié)概率，減少積冰，在輸電線路抗結(jié)冰方面具有良好的應(yīng)用前景。

LIU等采用射頻磁控濺射技術(shù)在鋁合金表面制備了超疏水ZnO涂層。結(jié)果表明：當濺射時間為15min時，表面密集聚集的納米團簇結(jié)構(gòu)使得涂層的水接觸角達到了160°；在-10℃下，水滴凍結(jié)延遲約2h，結(jié)霜延遲約5h，這均說明該結(jié)構(gòu)能有效地提高基體的防覆冰性能；同時，涂層表現(xiàn)出較低的冰附著強度，與裸輸電線相比，冰附著強度降低了97.5%。

VAZIRINASAB等采用常壓等離子體處理的方法，在高溫硫化(HTV)硅橡膠表面直接構(gòu)建了微納米級超疏水結(jié)構(gòu)。制備的超疏水HTV硅橡膠表面的靜態(tài)水接觸角大于160°，且具有自清潔特性。王寧等利用飛秒激光點陣列直寫技術(shù)在聚二甲基硅氧烷表面制備了一種超疏水微納米結(jié)構(gòu)，微孔陣列加工采取逐點直沖加工的方法，點間距20μm，單脈沖能量22.6μJ，該表面結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了接觸角154.5°和滾動角1.0°的優(yōu)異超疏水性能。因此，通過對激光功率和陣列間距的調(diào)控，可以實現(xiàn)從親水性向疏水性的轉(zhuǎn)換。

防腐蝕涂層是架空輸電線路常用的防腐蝕方式之一，具有經(jīng)濟性以及普適性。李明東等選擇 W61-3有機硅樹脂、919-1改性樹脂和HWS-2環(huán)氧樹脂3類新型工業(yè)防腐蝕涂料對架空輸電線路進行涂覆處理，并對其進行110℃耐熱老化試驗、乙酸鹽霧和乙酸鹽溶液浸泡試驗。結(jié)果表明，W61-3有機硅涂料相較于其他兩種涂料表現(xiàn)出更好的耐溫性和耐腐蝕作用。劉栓等通過高速攪拌將預(yù)分散后的石墨烯分散到樹脂基體中制備了石墨烯復(fù)合環(huán)氧涂層，研究了這種涂層對輸電鐵塔的防腐蝕作用，結(jié)果表明該涂層具有優(yōu)異的物理阻隔性能。賀玉平等以桐油酸酐酯多元醇改性聚氨酯乳液作為成膜物質(zhì)，并加入其他防銹助劑和固化劑等，設(shè)計了一種防腐蝕性能優(yōu)異的水性聚氨酯防腐蝕涂層，經(jīng)過試驗得出其耐腐蝕性能、疏水性和力學性能均優(yōu)于未改性的聚氨酯涂 層。馮振強等在改性環(huán)氧樹脂中加入固化劑，制備了一種高固體分環(huán)氧樹脂涂層，并對其進行了綜合防腐蝕性能測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該涂層具有較好的耐腐蝕性能，可用于輸電線的防腐蝕。

陳藝等研究發(fā)現(xiàn)絕緣子鋼腳腐蝕的主要形式為電化學腐蝕，在大霧多發(fā)的地區(qū)腐蝕尤為嚴重。LUO等認為鐵帽絕緣子腐蝕是由電解腐蝕和電偶腐蝕引起的，其中電解腐蝕起主導(dǎo)作用。他們還設(shè)計了一種U形鋅環(huán)，該U形鋅環(huán)通過有效增加鋅環(huán)外側(cè)和引腳側(cè)的局部電場強度，從而抑制鐵帽絕緣子的電解腐蝕。DE SANTOS等對室溫硫化(RTV)硅膠涂層玻璃絕緣子和無涂層玻璃絕緣子進行了性能比較，通過檢查和分析泄漏電流發(fā)現(xiàn)有RTV硅膠涂層的絕緣子的絕緣性遠大于無涂層的絕緣子，RTV硅膠涂層具有良好的防腐蝕性能和耐用性。ZHUANG等在陶瓷絕緣子上噴涂一定量的TiO₂溶膠并煅燒制備了TiO₂涂層。結(jié)果顯示，與無涂層絕緣子相比，涂覆TiO₂涂層的絕緣子在重污染環(huán)境中表現(xiàn)出更強的自清潔能力，其自清潔原理如圖4所示。SANYAL等通過將分散劑、石蠟油、甲苯和L-EPDM等高速混合制備了一種CeO₂-EPDM防腐蝕涂層。該涂層接觸角和滾動角分別可達160°和4°；電化學阻抗譜分析發(fā)現(xiàn)涂層的腐蝕電流密度和腐蝕速率為 4.61×10^-7A/cm²和5.41×10^-3mm/a，遠小于無涂層試件的腐蝕電流密度和腐蝕速率，因此該涂層具有一定超疏水性和耐腐蝕性能。

綜述了架空輸電線路的腐蝕現(xiàn)狀、腐蝕檢測技術(shù)和防腐蝕技術(shù)的發(fā)展。架空輸電線路的防腐蝕監(jiān)測技術(shù)主要有在線監(jiān)測技術(shù)和無人機監(jiān)測技術(shù)，為輸電線路防腐蝕工作提供了高效和精準的信息化作業(yè)。架空輸電線路防腐蝕技術(shù)的研究主要著眼于功能性防腐蝕涂層，超疏水防覆冰表面結(jié)構(gòu)和涂層。防腐蝕涂層的耐腐蝕性能可以提供更加直接有效的防護。但在實際工程運用中往往需要考慮多種腐蝕工況，因此設(shè)計兼具防腐蝕、超疏水防覆冰和自清潔性能的多功能涂層是未來架空輸電線設(shè)備防腐蝕技術(shù)的重要發(fā)展方向。