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高壓設備帶電絕緣清洗技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：
2017-02-16 13:53
高壓設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(xiàn)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(zhù)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(shí)，在絕緣子表面會(huì )形成水膜，污層中的容鹽類(lèi)會(huì )溶于水中從而形成導電的水膜，這樣泄露電流沿絕緣子的表面流過(guò)。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、結構尺寸等因素的影響，絕緣子各表面部位的電流密度不同，結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，干燥帶承擔較高的電壓。當電場(chǎng)強度足夠大時(shí)，將產(chǎn)生跨越干區的沿面放電，依臟污和受潮程度的不同，放電的類(lèi)型可能是輝光放電、火花放電或產(chǎn)生局部電弧，這時(shí)，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(zhù)一段剩余污層電阻。局部電弧是一個(gè)間歇的放電過(guò)程，這種間歇的放電狀態(tài)可能持續相當長(cháng)時(shí)間，當臟污和潮濕狀態(tài)較嚴重時(shí)，局部電弧會(huì )逐步發(fā)展，當達到和超過(guò)臨界狀態(tài)時(shí)，電弧會(huì )貫穿兩極，完成閃絡(luò )。
目前電力系統中的輸變電設備多安裝在露天環(huán)境中，用戶(hù)中的配電設備也多沒(méi)有采用全密封技術(shù)，這些暴露在外界環(huán)境中的電力設備在一定的條件下，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(jìn)行清掃或清洗。
電力設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、改造舊設備無(wú)疑是安全可行的。但是每次檢修都采用停電操作的方法，諸多現實(shí)問(wèn)題就暴露出來(lái)，如時(shí)間上難以安排、停電給供電部門(mén)和用電部門(mén)帶來(lái)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(huì )上所 造成的負面影響更是難以估計。面對這些問(wèn)題，目前越來(lái)越多地帶電檢修，而帶電清掃（洗）是帶電檢修設備的主要手段之一。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(zhù)明顯的缺陷。
1、 干清掃：對電力系統高壓電力設備及線(xiàn)路進(jìn)行帶電抹檫瓷瓶、變壓器滲油、電器電柜等之清掃方式，稱(chēng)為干清掃。這種方法存在著(zhù)以下缺點(diǎn)：
（1） 勞動(dòng)強度大，操作難度高，效率低。特別是高壓電器設備的清掃，需要投入大量的人力、物力和時(shí)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(wú)法清除靜電附著(zhù)物、油漬以及某些腐蝕設備的有害物質(zhì)等等，對饋線(xiàn)端子排等較密集的結點(diǎn)或死角的污垢則無(wú)法清除。
2、 氣吹：這是一種用壓縮空氣吹掃電器開(kāi)關(guān)柜、饋線(xiàn)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(hù)外設備或線(xiàn)路上的絕緣子的清掃，其局限性表現在：
（1） 清洗效果差。由于操作不便以及噴洗設備的局限，造成大量死角無(wú)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(wú)法清除干凈。
（2） 用鋸末清掃的設備龐大、操作麻煩、難度高，清掃效率低。只適用于部分電壓等級的戶(hù)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(shí)，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(huì )直接危害操作人員的身體健康。
3、 水沖洗：水沖洗是電力系統以水為介質(zhì)對部分高壓設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(wú)論從電特性，還是從化學(xué)特性來(lái)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(zhù)一些難以克服的缺點(diǎn)：
（1） 應用范圍窄。只適用于66KV-220KV電壓等級的電力設備，對35KV及以下、500KV電壓等級的電力設備水沖洗難以進(jìn)行，對電器開(kāi)關(guān)柜、饋線(xiàn)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(shí)發(fā)生沖洗現象，用水沖洗是必須滿(mǎn)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，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(shí)通常采用雙槍跟蹤清洗法；
D) 周?chē)h(huán)境空氣的濕度和風(fēng)力必須滿(mǎn)足一定的要求。 另外，由于水的電阻率約為10歐姆/厘米數量級，用水作介質(zhì)時(shí)就必須保持相當長(cháng)的水柱。電壓等級越高，水柱要求越長(cháng)。這就給實(shí)際操作帶來(lái)很大的困難。
（3）設備和操作人員的安全難以得到充分保障。電器設備上的餓污穢一經(jīng)水濕潤，且絕緣強度大幅度下降。因此，在實(shí)際操作時(shí)，難以安全避免沖閃和臨相閃絡(luò )的發(fā)生，事實(shí)上水沖洗在應用過(guò)程中已發(fā)生過(guò)多起人身及設備事故。
（4）清洗效果不理想： 從化學(xué)特性來(lái)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，但對粘附在設備上的油膜及氧化膜卻無(wú)能為力。從沖洗工藝來(lái)看，必須保持相當高的水壓以產(chǎn)生足夠長(cháng)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(jiǎn)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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