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高壓設(shè)備帶電絕緣清洗技術(shù)
發(fā)布時間：
2017-02-16 13:53
高壓設(shè)備帶電絕緣清洗技術(shù)
（作者：馬濤 滕州市智星電力電子工程有限公司總經(jīng)理）
在線運行的絕緣子，在大氣環(huán)境中，受到工業(yè)排放物以及自然揚塵等環(huán)境因素的影響，表面逐漸沉積了一層穢物。在天氣干燥的情況下，這些表面帶有污穢物的絕緣子仍能保持著較高的絕緣水平，其放電電壓和潔凈、干燥狀態(tài)是相接近。然而，當遇有霧、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮濕天氣時，在絕緣子表面會形成水膜，污層中的容鹽類會溶于水中從而形成導(dǎo)電的水膜，這樣泄露電流沿絕緣子的表面流過。泄露電流的大小主要取決于臟污程度和受潮程度。由于絕緣子的形狀、結(jié)構(gòu)尺寸等因素的影響，絕緣子各表面部位的電流密度不同，結(jié)果在電流比較大的部位首先形成干燥帶，例如在懸式絕緣子的鋼腳和鐵冒附近、棒式支柱絕緣子的法蘭交接處、芯棒交接處等。干燥帶的形成使得絕緣子表面電壓分布更加不均勻，干燥帶承擔(dān)較高的電壓。當電場強度足夠大時，將產(chǎn)生跨越干區(qū)的沿面放電，依臟污和受潮程度的不同，放電的類型可能是輝光放電、火花放電或產(chǎn)生局部電弧，這時，染污介質(zhì)的表面放電模型，相當于表面局部電弧串聯(lián)著一段剩余污層電阻。局部電弧是一個間歇的放電過程，這種間歇的放電狀態(tài)可能持續(xù)相當長時間，當臟污和潮濕狀態(tài)較嚴重時，局部電弧會逐步發(fā)展，當達到和超過臨界狀態(tài)時，電弧會貫穿兩極，完成閃絡(luò)。
目前電力系統(tǒng)中的輸變電設(shè)備多安裝在露天環(huán)境中，用戶中的配電設(shè)備也多沒有采用全密封技術(shù)，這些暴露在外界環(huán)境中的電力設(shè)備在一定的條件下，聚集在其上的污穢（垢）就有引起事故的危險，因此必須定期對他們進行清掃或清洗。
電力設(shè)備的檢修方法可分為停電檢修和帶電檢修。停電檢修對更新、改造舊設(shè)備無疑是安全可行的。但是每次檢修都采用停電操作的方法，諸多現(xiàn)實問題就暴露出來，如時間上難以安排、停電給供電部門和用電部門帶來的經(jīng)濟損失等等都是一筆不小的經(jīng)濟賬，此外，在一些大都市，由于停電在社會上所 造成的負面影響更是難以估計。面對這些問題，目前越來越多地帶電檢修，而帶電清掃（洗）是帶電檢修設(shè)備的主要手段之一。帶電清掃（洗）方法主要有如下三種：干清掃、氣吹及水沖洗。然而，這三種方法都存在著明顯的缺陷。
1、 干清掃：對電力系統(tǒng)高壓電力設(shè)備及線路進行帶電抹檫瓷瓶、變壓器滲油、電器電柜等之清掃方式，稱為干清掃。這種方法存在著以下缺點：
（1） 勞動強度大，操作難度高，效率低。特別是高壓電器設(shè)備的清掃，需要投入大量的人力、物力和時間。
（2） 清洗效果差，只能清除表面浮灰、部分鹽份好金屬粉塵，卻無法清除靜電附著物、油漬以及某些腐蝕設(shè)備的有害物質(zhì)等等，對饋線端子排等較密集的結(jié)點或死角的污垢則無法清除。
2、 氣吹：這是一種用壓縮空氣吹掃電器開關(guān)柜、饋線端子排等以及用壓縮空氣將鋸末等介質(zhì)噴到被清洗物上，將污垢清除從而達到清掃目的的清掃方式。后者主要用于戶外設(shè)備或線路上的絕緣子的清掃，其局限性表現(xiàn)在：
（1） 清洗效果差。由于操作不便以及噴洗設(shè)備的局限，造成大量死角無法清掃到，因此清掃不徹底。此外，鋸末作為一種清掃介質(zhì)，靠的完全是機械沖力，對粘附力較大的油污等則無法清除干凈。
（2） 用鋸末清掃的設(shè)備龐大、操作麻煩、難度高，清掃效率低。只適用于部分電壓等級的戶外絕緣清掃。
（3） 造成環(huán)境污染和人體危害。用壓縮空氣吹掃時，灰塵浮揚，造成環(huán)境污染，特別是在冶金、化工等企業(yè)存在的地域作業(yè)，有害粉塵的浮揚將會直接危害操作人員的身體健康。
3、 水沖洗：水沖洗是電力系統(tǒng)以水為介質(zhì)對部分高壓設(shè)備帶電清洗的一種方法。這種方法雖然在一定程度上可作為一種有效的防污手段，但無論從電特性，還是從化學(xué)特性來看，水都不可能是一種理想的清洗介質(zhì)。這種方法同樣存在著一些難以克服的缺點：
（1） 應(yīng)用范圍窄。只適用于66KV-220KV電壓等級的電力設(shè)備，對35KV及以下、500KV電壓等級的電力設(shè)備水沖洗難以進行，對電器開關(guān)柜、饋線端子排則不能用水做介質(zhì)沖洗。
（2） 技術(shù)要求高，操作困難。為了避免在清洗時發(fā)生沖洗現(xiàn)象，用水沖洗是必須滿足如下條件：
A) 被水沖洗外絕緣表面的鹽密必須限制在一定范圍內(nèi)，因此每次水沖洗前必須測鹽密；
B) 對沖洗用水的水阻有一定的要求；
C) 沖洗時通常采用雙槍跟蹤清洗法；
D) 周圍環(huán)境空氣的濕度和風(fēng)力必須滿足一定的要求。 另外，由于水的電阻率約為10歐姆/厘米數(shù)量級，用水作介質(zhì)時就必須保持相當長的水柱。電壓等級越高，水柱要求越長。這就給實際操作帶來很大的困難。
（3）設(shè)備和操作人員的安全難以得到充分保障。電器設(shè)備上的餓污穢一經(jīng)水濕潤，且絕緣強度大幅度下降。因此，在實際操作時，難以安全避免沖閃和臨相閃絡(luò)的發(fā)生，事實上水沖洗在應(yīng)用過程中已發(fā)生過多起人身及設(shè)備事故。
（4）清洗效果不理想： 從化學(xué)特性來看，用水沖洗污垢，依靠的僅僅是水的機械沖擊力將外絕緣上的灰塵、金屬粉塵等沖走，但對粘附在設(shè)備上的油膜及氧化膜卻無能為力。從沖洗工藝來看，必須保持相當高的水壓以產(chǎn)生足夠長的水柱，難免有沖洗死角，沖洗不徹底。針對這種情況，目前國內(nèi)已發(fā)展出一種全新的帶電清洗方式。下面就對這種帶電清洗方式作一簡介，并試述其在技術(shù)上的可行性及經(jīng)濟上的合理性。
作者單位：滕州市智星電力電子工程有限公司
2015年5月
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