淺談電氣設備除污技術應用范文

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摘要：電氣設備絕緣強度是系統正常運行的必要條件，一次設備外絕緣閃絡主要是污閃，二次設備端子積污后則可能導致保護誤動、拒動，嚴重者造成電網事故。文章通過對比電氣設備外絕緣和二次端子清污方法，提出了新的一二次除污裝置及除污技術，實現一次設備、二次元器件的清快速除污。

關鍵詞：電網；外絕緣；端子；除污

電力設備是電網安全運行的物質基礎和重要保證。電氣設備在使用一定時間后會沉積一些污垢，導致電力故障。對電力設備進行清掃是設備例行檢修時的重要內容。本文研究并提出了新的一二次除污裝置及除污技術，實現一次設備，二次元器件的清快速除污。

1一次設備除污技術

當前，國內電力設備外絕緣清洗的主要方法有物理清洗法和化學清洗法。物理清洗法比較常見的有結合停電檢修人工清抹、高壓水射流清洗、激光清洗、超聲波清洗、干冰清洗等方法?；瘜W清洗主要通過化學溶劑溶解清洗表面。這些清洗方法中，人工清抹最常見，成本低，但是效果差、效率低，特別是對于由粉塵形成的污殼很難通過清抹去污。高壓水射流清洗對于浮塵有效，且相對節省人力，但對于油污、污殼效果不佳。激光清洗、超聲波清洗價格高昂，不適用于電氣設備外絕緣。化學溶劑清洗費用高、且對環境有污染。

1.1干冰清洗技術介紹

干冰清洗是利用壓縮空氣作為動力，把干冰顆粒以超音速噴射至被清洗對象表面，利用干冰的超低溫性能達到除污目的。總的來講，干冰清洗主要的依據還是以下三點：一是微爆炸剝離污垢。干冰粒鉆進污垢裂縫后，在幾千分之一秒內氣化，其體積瞬間膨脹600~800倍，將污垢剝離物件表面，在干冰和干冰的共同努力下去除污垢。二是通過能量的轉移實現二氧化碳瞬間升華。干冰通過干冰高速撞擊到被清洗表面，撞擊動能散逸，干冰粒與清洗表面發生極其快速的熱轉移，二氧化碳瞬間升華。三是低溫環境下冷凍污垢。不同熱膨脹系數的兩種不同材料，它們之間的溫差會破壞兩種材料間的結合。干冰粒（-78.5℃）通過干冰清洗沖擊處理物體表面，使污垢冷凍至脆化及爆裂，影響黏附污垢的機械性能。

1.2干冰去污裝置設計

干冰去污裝置由換熱器、干燥器、造粒機、儲罐、輸送系統、噴射機等組成，也可以直接采購制造好的干冰顆粒，則現場使用的機器可以簡化為儲罐、輸送管道、噴射機。

1.3干冰去污試驗

從圖1、圖2所示的國內相關學者的試驗結果可知，干冰流量在2kg/min左右，以及清洗角度在15°~20°之間，效果最好。

1.4干冰去污操作要求

基于上述分析，本文經現場驗證，形成如下施工步驟。（1）檢查清洗用料，確認無誤方可使用；（2）調整空氣壓縮機壓力參數及噴槍噴射狀態、噴射壓力，經試開機合格后方可在對被清洗設備進行沖洗；（3）進行干冰清洗時，清洗角度應保持在50°~80°，噴口距離約20~40cm，噴頭移動速度10~20r/min，干冰質量流量控制在2kg/min左右；（4）清洗設備應采取相應措施，盡量避免噴濺的污穢造成二次污染；（5）清洗完畢后應用干抹布擦拭被清洗部位，并再次檢查無雜質遺落、無水霧凝結。

1.5干冰去污效果

針對某變電站主變低壓側套管開展工程測試檢驗干冰去污效果。使用干冰清洗后絕緣子上的積灰以及水垢徹底清除，清洗后的絕緣子發亮、反光，如同新更換的一樣，去污效果顯著。干冰清洗去污效果如圖3所示。

2二次設備除污技術

電力設備中常見二次元器件有輔助開關、微動開關、交直流接觸器、快分開關、轉換開關、插座、加熱器、端子排等。

2.1二次元件及端子清污方法

當前主要的清理方法是使用毛刷清掃，毛刷清掃雖然安全，但對油性污塵完全無效。新的清掃方法使用高壓噴壺沖洗，效果良好，但是沖洗液比較貴，浪費嚴重。本文試驗發現，適合端子和二次元件尺寸的電動刷子、配合高壓噴壺效果良好，既可通過毛刷高頻振動強化去污效果，又充分利用高壓噴壺沖洗，節約成本同時大幅提高效率。

2.2二次元器件電動除污裝置設計

通過測量不同的二次元器件接線端子，大部分的元器件端子孔徑為5~8mm。機構箱內元器件普遍采用集中布置方式，相鄰元器件之間間隙較小、緊湊布置。二次元器件電動除污裝置（見圖4）由一個主機和兩個刷頭組成，主機包括機身、傳動部件、機芯、電源等模塊，刷頭采用不同形狀結構，刷頭與主機之間采用方形插入式連接。機芯由一個電路板、驅動電機和開關組成，控制電動除污裝置啟停，將電能轉化為旋轉動能，為工具提供驅動力；傳動部件是一個凸輪、傳動軸、前主軸組成的連桿組合，將驅動電機輸出的旋轉動能轉化為震動形式，帶動刷頭運動，利用高頻率震動實現清掃功能。為了適應不同的清掃對象，分別設計兩種不同結構的刷頭：方形刷和圓形刷。方形刷主要用于元器件及導線表面清掃，圓形刷主要用于接線端子等有下沉孔的部位清掃。

2.3二次元器件電動除污裝置使用注意事項

二次元器件電動除污裝置適用于各類斷路器、隔離開關端子箱、機構箱內端子排及二次元器件除污工作?，F場使用時應注意以下事項：（1）嚴禁將機身、機芯、電源等部位浸入液體，防止引起短路；（2）二次元器件電動除污裝置分為刷頭和主機兩大部分，刷頭與主機之間采用方形插入式連接；（3）刷頭呈張開狀時，應及時更換刷頭；單個刷頭在累計使用6h以后應進行更換，以保證清洗質量。

2.4二次元器件電動除污裝置使用效果

（見圖5）在某220kV線路間隔例行試驗檢修時，使用二次元器件除污裝置對斷路器端子箱二次元器件進行污垢清除。除污過程由1人作業，用時20min，完成端子箱內100余塊在運端子排、200余個接線端子的除污工作。除污裝置使用便捷，操作靈活，除污范圍無死角、效果良好。相對手動除污操作，從原來的1人耗時約80min節約至1人20min，節約75%的工時，施工效率、質量均優于手工除污操作。

3結語

為防范一二次設備絕緣事故，提升檢修除污效率，本文提出了新的一二次除污裝置及除污技術，實現一次設備，二次元器件的清快速除污。（1）現場使用表明，干冰清洗對于油污、水垢頑固污垢清洗效果好，且不受被清洗物件的結構、形狀影響，清洗不帶來任何二次污染，清洗效果極佳，能達到翻新的目的。（2）二次元器件電動除污裝置，配套多種組合接頭，實現二次端子及元器件的清洗及擦拭功能，可以配合使用現在市面銷售的絕緣清洗液，完成二次端子、元器件的快捷去污，可大幅提高施工效率、縮短工期，并有效提高施工質量，降低人員勞動強度，適應電力工程施工需要，符合國網公司精益化施工要求。

作者：沈忠偉  雷云飛 彭佳 劉旭輝 單位：國網湖南省電力有限公司檢修公司