新型帶電噴掃清污裝置

鄧昭輝　張英　趙健　周貴發

摘? ?要：變電站的110kV及以上的高壓電氣設備長期運行在戶外，設備表面將會沉積各種雜質，同時，由于雷電、雨、雪等天氣影響，需定期對高壓設備進行清掃。本文針對電氣設備常用的帶電清洗方式，設計了一種新型帶電噴掃清污裝置，此裝置結構簡單，重量輕，便于攜帶。使用該裝置，能使高壓帶電電氣設備干凈，可有效解決戶外設備絕緣子污閃問題。

關鍵詞：變電站? 電氣設備? 帶電清污

中圖分類號：X14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0112-02

1? 引言

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

2? 現狀分析

經現場統計，110kV及以上帶電設備的清掃目前主要是依靠帶電水清洗及機械干清掃，其中，帶電水清洗在現場實施中對水質要求高、水對設備的沖擊力不易把控、對作業人員的要求高，從而在實施過程中存在著對操作人員和設備的安全風險，由于所需配置的裝備較多、所需人員也較多，并不適合有針對性的小范圍設備的清掃，對水資源也存在著浪費的現象。而帶電機械干清掃采用手槍電鉆作動力源，機具重量大、易損件多、清掃力量小、效果差，受機具結構設計、絕緣材料重量等影響，手槍電鉆式機械干清掃機不能適用于220kV及以上的設備的清掃工作。同時，清掃效率低，清掃人員的勞動強度大，對于硅橡膠絕緣的設備，因其存在老化情況，時間較長，其硅橡膠有可能龜裂、脆化，不易進行高壓水及擦拭方式的清掃。

3? 新型帶電噴掃清污裝置設計

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強度，也可對清掃絕緣件進行監測，保證操作人員的安全。

3.1 設計思路和原理

本設計根據帶電清掃過程特點，分為動力單元、延伸單元、清掃單元和絕緣監測單元四個部分：（1）動力部分可為裝置提供動力能源，經多方考慮，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，為保證壓縮空氣的絕緣達到帶電清掃的要求，設計了過濾裝置。另一種為壓縮非空氣源，擬采用氮氣等瓶裝氣體，其微水含量要保證在規定范圍內。（2）延伸部分使清掃頭能夠逐段上升，達到所需清掃部位。擬采用環氧樹脂絕緣管，其接頭方式為插入式或螺栓式駁接。因500kV電氣設備高約7m，延伸部分需要有較高的機械強度，其要達20kg的抗彎強度。（3）清掃頭部分清掃的絕緣表面層，進行平面環層的吹噴，延伸部分可升降至不同的高度，可針對不同外形的整體絕緣子開展吹噴清掃作業。采用柔性絕緣材質作為清掃頭的制作，其噴掃清掃介質的初速度可通過進出清掃頭的壓縮氣源的壓強進行調節。（4）實時絕緣監測可在帶電清掃過程中，對起主絕緣的延伸部分進行實時的絕緣狀態監測。擬采用絕緣兆歐表進行絕緣狀態的監測。

本裝置方案為將動力部分、絕緣的操作桿、噴液槍和儲液罐組合設計成可帶電噴掃清污裝置，使用時可以根據待清污位置選取若干根絕緣桿組合成適合的長度，同時可以根據需要調整調節桿的伸出長度，人站地地面上即可輕松實現對電氣設備的噴掃清污工作。并且根據動力源的不同，為了保證清洗效果，對動力能源進行過濾，同時，也可進一步地減小電氣設備的放電導電概率，進而能夠保證操作人員的安全。

3.2 裝置介紹

我們在現場進行了多次試用，電氣設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液罐安裝在噴液槍的連接管上;根據待清污位置的水平距離，適應性地調整調節桿的伸出長度;并且根據待清污位置的高度，選擇若干根絕緣桿組裝起來形成操作桿;將操作桿舉起，使噴液槍的噴嘴對準待清污位置，啟動空氣壓縮機清掃即可。新型電氣設備帶電噴掃清污裝置圖1所示。

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

4? 本裝置的優勢

電網中戶外設備絕緣子污閃是季節性的老大難問題，每年設備污閃集中出現，污閃必須要及時進行處理，否則會發展造成接地短路事故。使用本裝置，可在污閃剛出現時，能及時帶電進行消除，與傳統的裝置相比較，主要有幾個方面的特點：（1）便攜、輕便、穩定、可移動、省力的清掃設備。（2）對清掃瓷柱進行吹噴式清掃，效益更高。（3）可適時監測清掃設備的絕緣狀態，保證和身安全。（4）本裝置結構簡單，模塊式元件設計、組裝拆卸方便，節約了人力成本，降低了勞動強度。

5? 結語

經過現場使用，本文提出的新型帶電噴掃清污工具，得到了現場設備運行維護人員的認可。此裝置有效解決了現有問題，結構簡單，重量輕，便于攜帶，勞動強度低。在110kV及以上帶電設備的清掃中，使用效果好，具有廣闊的推廣前景。

參考文獻

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