新型帶電噴掃清污裝置

鄧昭輝　張英　趙健　周貴發(fā)

摘? ?要：變電站的110kV及以上的高壓電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在戶外，設(shè)備表面將會(huì)沉積各種雜質(zhì)，同時(shí)，由于雷電、雨、雪等天氣影響，需定期對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行清掃。本文針對(duì)電氣設(shè)備常用的帶電清洗方式，設(shè)計(jì)了一種新型帶電噴掃清污裝置，此裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，便于攜帶。使用該裝置，能使高壓帶電電氣設(shè)備干凈，可有效解決戶外設(shè)備絕緣子污閃問題。

關(guān)鍵詞：變電站? 電氣設(shè)備? 帶電清污

中圖分類號(hào)：X14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（a）-0112-02

1? 引言

在電力系統(tǒng)中，變電站高壓電氣設(shè)備在長(zhǎng)期戶外運(yùn)行過程中，遭受雷電、雨、雪、潮濕及各種粉塵等外界雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在物理吸附作用下，沉積于電氣設(shè)備表面。一方面，附著物造成電氣設(shè)備嚴(yán)重污染，散熱能力下降;另一方面，附著物大部分為導(dǎo)體，易導(dǎo)致緩慢腐蝕，也容易在電氣設(shè)備表面形成導(dǎo)電通道，導(dǎo)致不同程度引起設(shè)備的接觸不良、阻抗降低、乃至于短路等情況。因此，對(duì)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的電氣設(shè)備需定期清洗。

2? 現(xiàn)狀分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，110kV及以上帶電設(shè)備的清掃目前主要是依靠帶電水清洗及機(jī)械干清掃，其中，帶電水清洗在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中對(duì)水質(zhì)要求高、水對(duì)設(shè)備的沖擊力不易把控、對(duì)作業(yè)人員的要求高，從而在實(shí)施過程中存在著對(duì)操作人員和設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)，由于所需配置的裝備較多、所需人員也較多，并不適合有針對(duì)性的小范圍設(shè)備的清掃，對(duì)水資源也存在著浪費(fèi)的現(xiàn)象。而帶電機(jī)械干清掃采用手槍電鉆作動(dòng)力源，機(jī)具重量大、易損件多、清掃力量小、效果差，受機(jī)具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣材料重量等影響，手槍電鉆式機(jī)械干清掃機(jī)不能適用于220kV及以上的設(shè)備的清掃工作。同時(shí)，清掃效率低，清掃人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)于硅橡膠絕緣的設(shè)備，因其存在老化情況，時(shí)間較長(zhǎng)，其硅橡膠有可能龜裂、脆化，不易進(jìn)行高壓水及擦拭方式的清掃。

3? 新型帶電噴掃清污裝置設(shè)計(jì)

本文研制了一種新型帶電噴掃清污裝置，能提高清掃效率和降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，也可對(duì)清掃絕緣件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證操作人員的安全。

3.1 設(shè)計(jì)思路和原理

本設(shè)計(jì)根據(jù)帶電清掃過程特點(diǎn)，分為動(dòng)力單元、延伸單元、清掃單元和絕緣監(jiān)測(cè)單元四個(gè)部分：（1）動(dòng)力部分可為裝置提供動(dòng)力能源，經(jīng)多方考慮，擬采用兩種方案：一種為壓縮空氣源，選用0.7MPa以上的空壓機(jī)，為保證壓縮空氣的絕緣達(dá)到帶電清掃的要求，設(shè)計(jì)了過濾裝置。另一種為壓縮非空氣源，擬采用氮?dú)獾绕垦b氣體，其微水含量要保證在規(guī)定范圍內(nèi)。（2）延伸部分使清掃頭能夠逐段上升，達(dá)到所需清掃部位。擬采用環(huán)氧樹脂絕緣管，其接頭方式為插入式或螺栓式駁接。因500kV電氣設(shè)備高約7m，延伸部分需要有較高的機(jī)械強(qiáng)度，其要達(dá)20kg的抗彎強(qiáng)度。（3）清掃頭部分清掃的絕緣表面層，進(jìn)行平面環(huán)層的吹噴，延伸部分可升降至不同的高度，可針對(duì)不同外形的整體絕緣子開展吹噴清掃作業(yè)。采用柔性絕緣材質(zhì)作為清掃頭的制作，其噴掃清掃介質(zhì)的初速度可通過進(jìn)出清掃頭的壓縮氣源的壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（4）實(shí)時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)可在帶電清掃過程中，對(duì)起主絕緣的延伸部分進(jìn)行實(shí)時(shí)的絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)。擬采用絕緣兆歐表進(jìn)行絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

本裝置方案為將動(dòng)力部分、絕緣的操作桿、噴液槍和儲(chǔ)液罐組合設(shè)計(jì)成可帶電噴掃清污裝置，使用時(shí)可以根據(jù)待清污位置選取若干根絕緣桿組合成適合的長(zhǎng)度，同時(shí)可以根據(jù)需要調(diào)整調(diào)節(jié)桿的伸出長(zhǎng)度，人站地地面上即可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的噴掃清污工作。并且根據(jù)動(dòng)力源的不同，為了保證清洗效果，對(duì)動(dòng)力能源進(jìn)行過濾，同時(shí)，也可進(jìn)一步地減小電氣設(shè)備的放電導(dǎo)電概率，進(jìn)而能夠保證操作人員的安全。

3.2 裝置介紹

我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了多次試用，電氣設(shè)備帶電噴掃清污裝置的操作方法如下：將盛有帶電清洗劑的儲(chǔ)液罐安裝在噴液槍的連接管上;根據(jù)待清污位置的水平距離，適應(yīng)性地調(diào)整調(diào)節(jié)桿的伸出長(zhǎng)度;并且根據(jù)待清污位置的高度，選擇若干根絕緣桿組裝起來形成操作桿;將操作桿舉起，使噴液槍的噴嘴對(duì)準(zhǔn)待清污位置，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)清掃即可。新型電氣設(shè)備帶電噴掃清污裝置圖1所示。

在裝置使用過程中，儲(chǔ)液罐與連接管的下端連接，清掃時(shí)在儲(chǔ)液罐內(nèi)盛放有帶電清洗劑，將連接管的下端伸入到帶電清洗劑內(nèi)，空氣壓縮機(jī)提供的高壓氣體，經(jīng)第一輸氣管、輸氣通道和風(fēng)道從噴嘴噴出，并虹吸出噴出儲(chǔ)液罐中的帶電清洗劑。

4? 本裝置的優(yōu)勢(shì)

電網(wǎng)中戶外設(shè)備絕緣子污閃是季節(jié)性的老大難問題，每年設(shè)備污閃集中出現(xiàn)，污閃必須要及時(shí)進(jìn)行處理，否則會(huì)發(fā)展造成接地短路事故。使用本裝置，可在污閃剛出現(xiàn)時(shí)，能及時(shí)帶電進(jìn)行消除，與傳統(tǒng)的裝置相比較，主要有幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）便攜、輕便、穩(wěn)定、可移動(dòng)、省力的清掃設(shè)備。（2）對(duì)清掃瓷柱進(jìn)行吹噴式清掃，效益更高。（3）可適時(shí)監(jiān)測(cè)清掃設(shè)備的絕緣狀態(tài)，保證和身安全。（4）本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊式元件設(shè)計(jì)、組裝拆卸方便，節(jié)約了人力成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

5? 結(jié)語

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)使用，本文提出的新型帶電噴掃清污工具，得到了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員的認(rèn)可。此裝置有效解決了現(xiàn)有問題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，便于攜帶，勞動(dòng)強(qiáng)度低。在110kV及以上帶電設(shè)備的清掃中，使用效果好，具有廣闊的推廣前景。

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