高壓隔離開關(guān)檢修中超聲波清洗的應(yīng)用

文/袁勁松，大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司

因?yàn)殚L時(shí)間運(yùn)行，加之自身具有凡士林和潤滑油，使得隔離開關(guān)觸指和觸頭等區(qū)域沾染大量的塵土，形成頑固的污垢，引發(fā)接觸問題，造成運(yùn)行故障，因此需要在檢修過程中做好清洗工作，避免故障發(fā)生。

1 超聲波清洗機(jī)構(gòu)成

超聲波清洗機(jī)由超聲波系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、清洗槽、加熱系統(tǒng)構(gòu)成，其中超聲波系統(tǒng)是由換能器與超聲波發(fā)生器組成，加熱槽材質(zhì)多為不銹鋼管材，具有較強(qiáng)的耐酸堿腐蝕性。溫度控制系統(tǒng)可以控制溶液溫度，進(jìn)行溫度調(diào)整。清洗槽多為不銹鋼材料，采取氬弧焊焊接形成的，槽體設(shè)置了排渣檢修口與溫控器等，構(gòu)成清洗系統(tǒng)。

2 超聲波清洗在高壓隔離開關(guān)檢修中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用原理

超聲波清洗機(jī)的應(yīng)用，主要是利用超聲波發(fā)生器與清洗缸等，超聲波發(fā)生器可以產(chǎn)生高頻高壓，利用電纜，傳導(dǎo)給換能器，而換能器和振動(dòng)板相互作用，可以產(chǎn)生高頻共振，帶動(dòng)清洗液運(yùn)動(dòng)。當(dāng)開始清洗后，清洗液會(huì)被加熱，受到超聲波輻射作用，使得液體振動(dòng)，產(chǎn)生氣泡，發(fā)生空化效應(yīng)，也就是在超聲波縱向傳播下所形成的負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生與生產(chǎn)，在超聲波正壓區(qū)閉合與破裂。當(dāng)氣泡閉合時(shí)，能夠產(chǎn)生1×108Pa的高壓，不斷沖洗高壓隔離開關(guān)物件表面，在沖刷作用下，可以將物體表面的污垢清洗下來，達(dá)到清洗的目的[1]。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢

2.2.1 清洗能力

利用超聲波清洗，進(jìn)行高壓隔離開關(guān)檢修時(shí)，具有較強(qiáng)的清洗能力。傳統(tǒng)的人工清洗法，只能將表面污垢去除，對(duì)于嚴(yán)重的油垢與銹蝕等氧化物，則很難有效去除，需要進(jìn)行打磨，極易損傷開關(guān)接觸面與觸指面的鍍銀層，使得開關(guān)的導(dǎo)流能力下降。而超聲波清洗法，利用溶液，在高速?zèng)_刷的狀態(tài)下，可以有效的將油垢去除，這是人工清洗法難以達(dá)到的，而且不會(huì)給設(shè)備造成損害[2]。

2.2.2 清洗成本

從清洗成本角度來說，采取人工清洗法，進(jìn)行110kV隔離開關(guān)觸頭與拉簧等零部件清洗，需要使用1.8L清洗液，同時(shí)還需要花費(fèi)大量的時(shí)間來擦拭設(shè)備。而超聲波清洗法，不僅可以節(jié)省清洗液，可以能夠重復(fù)使用，減少清洗液的排放，能夠有效降低對(duì)環(huán)境的污染。以清除隔離開關(guān)觸指氧化層為例，采取人工處理方法，進(jìn)行24只觸指表面清除，設(shè)置3名人員，需要花費(fèi)16min，若在夜間作業(yè)，至少需要30min，而超聲波清洗法，只需要花費(fèi)3-5min，便能夠完成清除工作，減少停電時(shí)間，清洗結(jié)果對(duì)比如圖1所示。

2.2.3 清洗效果

采取超聲波清洗法，能夠有效的處理隔離開關(guān)缺陷，具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢。某供電局500kV變電站主變壓器35kV電容器組隔離開關(guān)，出現(xiàn)三相過熱故障，U相溫度可以達(dá)到155℃、V相溫度可以達(dá)到228℃、W相溫度可以達(dá)到200℃，電流為831A，環(huán)境溫度達(dá)到1 8℃，接觸電阻達(dá)到新觸指的11倍。針對(duì)此缺陷，進(jìn)行故障檢修，利用超聲波清洗法，進(jìn)行故障處理后，開關(guān)觸指的接觸電阻與新觸指較為接近，而傳統(tǒng)工藝只能降到全新觸指的5倍左右。

圖1 傳統(tǒng)打磨法與超聲波清洗法結(jié)果對(duì)比

3 超聲波清洗的應(yīng)用要點(diǎn)

利用超聲波清洗法，進(jìn)行高壓隔離開關(guān)檢修，嚴(yán)禁使用可燃性或者堿性、酸性較強(qiáng)的溶劑，避免腐蝕隔離開關(guān)元器件。同時(shí)需要保證設(shè)備接地情況良好，以免發(fā)生安全事故。超聲波清洗機(jī)的使用，需要放置在干燥、清潔的環(huán)境中，避免發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)。除此之外，操作人員必須要檢查清洗液是否充足，不可在無清洗液的狀態(tài)下啟動(dòng)設(shè)備。在清洗時(shí)，不可以將手伸入到超聲波清洗機(jī)器內(nèi)，需要避免重物撞擊缸底，造成換能器脫落。在操作的過程中，要嚴(yán)格按照操作流程與安全要點(diǎn)執(zhí)行，確保清洗作業(yè)的安全性。

4 結(jié)束語

超聲波清洗法作為新型的高壓隔離開關(guān)零部件清洗方式，具有較強(qiáng)的清洗效果，縮短了清洗時(shí)間，提升設(shè)備清洗效率，對(duì)環(huán)境污染程度較低，被廣泛的應(yīng)用于高壓隔離開關(guān)檢修作業(yè)中，發(fā)揮著積極的作用。

[1]梁偉.超聲波清洗在高壓隔離開關(guān)檢修中的應(yīng)用[J/OL].電子測試,2016(05).

[2]徐貴,楊衛(wèi)東,陳明華,韓斌龍,杜建國.超聲波清洗技術(shù)在變電站隔離開關(guān)上的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2017（01）:58-60+65.