換流站換流閥手持自動(dòng)清潔工具的設(shè)計(jì)

樊建聰

（南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備，通過(guò)整流和逆變功能實(shí)現(xiàn)交、直流電轉(zhuǎn)換。換流站換流閥多采用戶(hù)內(nèi)懸吊式多重閥結(jié)構(gòu)，由眾多晶閘管串聯(lián)組成，其中每一個(gè)晶閘管都備有負(fù)責(zé)觸發(fā)、保護(hù)及監(jiān)視功能的電子電路。在換流站中，晶閘管承受大電壓且流過(guò)較大電流，周?chē)纬呻妶?chǎng)后對(duì)灰塵吸附作用明顯。換流閥長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致積灰現(xiàn)象嚴(yán)重，存在降低晶閘管絕緣水平、電子電路誤發(fā)信號(hào)及采樣錯(cuò)誤等風(fēng)險(xiǎn)。因此，晶閘管清掃是設(shè)備維護(hù)的重要維護(hù)項(xiàng)目。

目前，國(guó)內(nèi)換流閥清潔主要包括2種方式——常規(guī)手動(dòng)清潔方式和高壓吹氣法。對(duì)于常規(guī)手動(dòng)清潔方式，由運(yùn)維人員乘坐閥廳升降車(chē)鉆入閥塔內(nèi)部，利用毛刷、毛巾等進(jìn)行手工清掃。此方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且易損壞設(shè)備。對(duì)于高壓吹氣法，利用空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐形成高壓空氣，通過(guò)噴頭吹掃閥廳。此方法空氣壓縮機(jī)體積較大，攜帶不便，且易形成二次污染。

針對(duì)上述方式存在的不足，換流站換流閥手持自動(dòng)清潔套裝采用新型防靜電手持自動(dòng)工具，具有體積小巧、性?xún)r(jià)比高、方便攜帶以及清掃高效的特點(diǎn)。手持式工具的外殼、轉(zhuǎn)軸、毛刷和微型吸塵器的外殼均采用絕緣材料制成，且毛刷采用防靜電軟質(zhì)材料制成，可應(yīng)用于晶閘管等精密電力器件的清潔。手持自動(dòng)工具外裝防靜電護(hù)套，避免清潔過(guò)程影響電力器件的性能。針對(duì)晶閘管不同位置，可采用圓形防靜電毛刷和柱形防靜電毛刷。清掃時(shí)，先用防靜電毛刷清潔晶閘管，再將灰塵吸入其中防止二次污染。人員在清掃過(guò)程中無(wú)需觸及晶閘管，可有效防止損壞晶閘管及其電路。目前來(lái)看，換流站換流閥手持自動(dòng)清潔套裝將是未來(lái)?yè)Q流閥清潔的最佳方式之一。

1 手持清潔工具工作原理

清潔工具如圖1所示，手持清潔工具1內(nèi)部設(shè)有可充電鋰電池和微型電機(jī)，其中可充電鋰電池為微型電機(jī)供電；特質(zhì)防靜電護(hù)套2加裝在手持清潔工具外表面；按鈕4用于控制微型電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸5用于連接微型電機(jī)輸出軸；防靜電毛刷6和7均可拆卸。

電力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖2所示[1-2]。

連接搖桿和曲柄采用空心設(shè)計(jì)的塑料圓桿，以減少曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動(dòng)力原件和傳動(dòng)件的質(zhì)量，從而有效減少系統(tǒng)的負(fù)載、轉(zhuǎn)速波動(dòng)，降低對(duì)電機(jī)的功率要求，并在電池容量一定時(shí)延長(zhǎng)清潔工具的使用時(shí)間。

在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)曲柄做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，連接搖桿在一定角度范圍內(nèi)周期性抖動(dòng)，抖動(dòng)中推動(dòng)滑塊（毛刷）在導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。毛刷以每分鐘近千次或幾千次的速度運(yùn)動(dòng)，清潔能力和效率高于普通人工清潔。

2 使用方法及優(yōu)點(diǎn)

使用時(shí)，先將防靜電圓形毛刷6裝在手持式工具1上，打開(kāi)控制開(kāi)關(guān)4，此時(shí)檢修清潔人員可對(duì)晶閘管進(jìn)行清掃。清掃過(guò)程中，可隨時(shí)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)4控制防靜電毛刷6的運(yùn)作。對(duì)于晶閘管不同位置的清潔，可安裝轉(zhuǎn)軸5并套上防靜電柱形毛刷7進(jìn)行清潔。清掃完畢后，關(guān)閉控制開(kāi)關(guān)4。

手持清潔工具具有以下4個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）方便攜帶：換流站換流閥手持自動(dòng)清潔套裝采用新型防靜電手持自動(dòng)工具，具有體積小巧、性?xún)r(jià)比高、方便攜帶以及清掃高效的特點(diǎn)；

（2）安全可靠：手持式工具的外殼、轉(zhuǎn)軸、毛刷和微型吸塵器的外殼均采用絕緣材料制成，且毛刷采用防靜電軟質(zhì)材料制成，可運(yùn)用于晶閘管等精密電力器件的清潔；手持自動(dòng)工具外裝防靜電護(hù)套，避免清潔過(guò)程影響電力器件性能；

（3）適用于不同部位清潔：針對(duì)晶閘管不同位置，可采用圓形防靜電毛刷或柱形防靜電毛，清潔效果較好；

圖1 手持式清潔工具

圖2 電力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

（4）防止二次污染：清掃時(shí)先用防靜電毛刷清潔晶閘管，再將灰塵吸入其中，防止二次污染。

3 結(jié) 論

本裝置針對(duì)換流站晶閘管長(zhǎng)期運(yùn)行后吸附灰塵造成的不安全因素，設(shè)計(jì)了換流站換流閥手持自動(dòng)清潔工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)換流站內(nèi)換流閥晶閘管的清潔，提高了工作效率，減少了換流閥故障發(fā)生率，保障了電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。