500KV輸電線路絕緣子串帶電水沖洗

潘慶明 趙佰棟 張曉雷 樊星 于利

摘 要：隨著我國的工業發展、電氣化鐵路的運輸里程迅速增加、居民用電量連年攀升，供電網絡的容量和電壓也相應的不斷升高，這就需要供電系統具有更高的安全性和運行的穩定性。而由于輸電線路絕緣子串的表面污垢導致的污閃事故是高壓輸電線路最大的安全隱患，它能夠導致輸電線路控電室跳閘，最終造成電力供應故障。輸電設備的帶電水清洗是最高效的清潔手段，并且不需要斷電就可以進行，因而也是最經濟的辦法。就此，本文分析了我國高壓輸電線路的污閃事故原因和預防手段，探討了500KV輸電線路的絕緣子串的帶電水沖洗的技術。

關鍵詞：帶電水沖洗；絕緣子串；500KV輸電線路；安全距離

引言：

上世紀八十年代到本世紀的最初十年，我國發生了多起輸電線路污閃事故，其中大部分都是由絕緣子表面沉積物造成的，給供電企業和社會都造成了巨大的經濟損失。絕緣子帶電水沖洗作為電力系統主要防污閃措施之一，具有污穢清洗徹底、沖洗效率高、不停電作業、對生產運行影響小等優勢。目前使用帶電水沖洗技術是清除絕緣子串表面污垢的最經濟、有效的方法，但是我國的500KV的電路的帶電水沖洗技術還處于研究和探索階段，具體的操作規范還在研究制定中。

1 高壓輸電線路的污閃事故和預防

在高壓供電系統中，由于線路上的絕緣子完全暴露在戶外環境中，因此空氣中的塵埃會逐漸在絕緣子表面沉積，形成污垢。近幾十年來由于工業排放、汽車尾氣、揚塵等原因造成空氣中的顆粒和塵埃急劇增多。尤其在冬末春初，由于空氣濕度大，絕緣子表面沉積物中具有導電性的鹽類等溶于水后，在絕緣子表面形成了導電的水膜。并且由于這個季節雨量小，導電層不會被大雨沖走，容易形成發生污閃事故的電場條件，由此造成事故。因此在工業發達的潮濕的南方地區頻繁發生供電系統的污閃事故，引起大面積的供電中斷。目前國內外電力系統普遍采用的防污閃措施包括停電人工清掃、加強絕緣配置、加裝輔助傘裙、合理配置外絕緣爬距、絕緣子表面涂刷硅油和硅脂、采用防污閃有機涂料RTV、帶電清掃等方法等。為了預防此類事故，除了人工斷電清掃之外，我國專家曾經研制出絕緣子表面防水涂料、給絕緣子添加輔助絕緣設施等辦法，但是在使用壽命、維護辦法和經濟性等方面綜合比較，都不如帶電水沖洗高效和可靠。

2 高壓輸電線路的帶電水沖洗

2.1 帶電水沖洗的工作原理

高壓輸電線路設備的帶電水沖洗設備的工作基本原理是由高壓水泵經過引水管將高壓水流送到水槍，水流流經高壓水槍的噴嘴，形成一定長度的高壓細水柱，水柱噴射在污垢表面，利用高壓水柱的沖擊力破壞設備表面的污垢層，并利用水流將其帶走。目前我國大多使用移動式的、人工操作的沖洗設備，在很多線路設備沖洗中已經具有成熟的技術和安全的操作規范。

2.2 帶電水沖洗技術的優勢

首先清洗作業時無需斷電是最大的優勢，由于供電系統斷電重啟需要損耗大量電能，并且影響企業生產和人們的生活，因此輸電線路設備斷電維護會帶來很大的經濟損失，而傳統的停電后人工清洗的辦法顯然無法滿足現在的供電需求。其次水沖洗的成本低廉、只要氣候條件允許可以隨時進行，比如可以就地取山泉水或自備自來水通過小型制水設備制作。最后一點是水沖洗的工作效率高，操作起來也比較簡單。

2.3帶電水沖洗的技術要點

帶電水沖洗的設備的主要設計參數包括噴口直徑、水柱長度、水壓大小。其中噴口直徑決定了水柱的截面大小，也就是噴水量；水柱的長度是根據工作電壓，經水柱流經人體的安全電流和過電壓決定的；關于水槍壓力的調節，不同的地區以及不同的絕緣子串現狀，最終水槍的壓力都會有所不同。因此在實際操作的過程中，關于水槍的壓力調整，應根據絕緣子表面附著物的清洗狀況進行判斷。如在應用壓力下清洗較為困難則提高其壓力，直至水槍壓力能夠順利清洗附著物為止；在帶電水沖洗的操作規范中還會包括安全距離，而安全距離是指沖洗操作時人與供電設備的距離，一般是以設計的水柱長度的最小值適當放大以盡可能的保證操作人員的安全。在沖洗作業時，操作水槍的人需穿戴全套的屏蔽服；當遇到雷雨和大霧天氣或者氣溫低于-3℃時應停止作業。

三、500KV輸電線路絕緣子串的水沖洗

我國500KV輸電線路設備的帶電水沖洗還沒有具體的操作規范，因此操作中的安全距離、沖洗方式等都需要參照220KV線路的帶電水沖洗操規范進行計算。

由于500KV線路屬于超高壓，在操作時危險系數增加，因此還應注意以下幾點：

（一）操作前的準備

首先因為500KV輸電線路的桿塔多位于偏僻地帶，除了必備的沖洗裝備還應攜帶溫度、濕度和風速測定儀器，以便隨時確定環境條件符合安全要求；其次如果需要就地取水，則應攜帶水處理設備并在沖洗前測量水的電阻率是否符合要求。

（二）沖洗操作

高壓輸電線路的絕緣子串清洗一般至少需要由四個人操作、兩套設備同時進行，一組沖洗污垢、一組將沖擊下來的污垢從絕緣子串表面沖走以免污垢造成作業中的閃絡。沖洗前要測試水柱的長度能否保證安全距離以及水壓是否能達到要求；沖洗水平絕緣子串時由于需要注意調整角度，因此需要時刻注意保持安全距離。

（三）沖洗順序

為沖洗懸垂的絕緣子串時，工作人員要采取“自下而上”進行絕緣子串的沖洗，隨后逐步完成沖洗作業。在懸垂絕緣子串帶電水沖洗的過程中，首先操作人員應將沖洗水槍及其流管架設至操作人員上升位置，隨后進行絕緣子串的沖洗作業。在具體施工的過程中，需同時安排兩名人員，其中一名為輔助沖洗人員。

四、結束語

由于用電規模的不斷發展，電網容量和輸電電壓還會進一步提高，對500KV及以上的高壓輸電線路的水沖洗技術的需求會日益緊迫；超高壓輸電線路的桿塔多位于野外，沖洗設備的運輸和用水都是必須解決的技術難題。目前美國、日本等國家都實現了沖洗工作的機械化操作，我國一些科研單位也在緊鑼密鼓的進行相關設備的研發和安全規范的探索，相信很快就會普及應用起來。

參考文獻

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（作者單位：國網遼寧電力有限公司檢修分公司）