室内配网设备绝缘清洗技术与装置研究

凌佳凯+刘静

【摘 要】随着我国城市化的发展，室内配电系统、开关柜和环网柜等得到了快速的发展和广泛的应用。室内配电的一次和二次设备积污严重而不易清洗引发大量的室内和柜内设备的绝缘放电或误动作故障。针对室内配网设备密集和间隙紧凑的特点，在对比机械清洗和绝缘清洗带电清洗的特点，提出了绝缘清洗剂带电清洗的方法并研制了配套的工器具。

【关键词】室内 配电 绝缘清洗 带电作业 装置

我国的能源还是以煤炭为主，大气污染在一定时期内不会明显改善，室内配网设备上的积污没有自然风雨的清洗过程，相对户外设备来说则更为严重。而我国南方地区，阴雨和凝露条件下导致的室内配网设备污闪和烧毁事故多，不仅造成设备损坏，还对供电可靠性造成了明显的影响。而停电清扫一般都难以安排并且还有诸多限制，因而带电清洗是一种较好的作业方式，而设备间隙距离和绝缘爬电距离较小，并且设备也不宜浸水，因而传统的机械清扫和带电水清洗等方式都不太适用，因而采用绝缘清洗剂的带电清洗则是一种较好的作业方法。本文对比了人工清扫和绝缘带电清洗的特点，分析了绝缘清洗剂的机理和选型要求，研制了相应的装置。

1 清洗方式的选择

停电擦拭是以配电房部份停电，专业电工擦试高压设备的人力清洗的一种方法，只能清除表面浮灰、部份盐份和金属粉尘；无法清除静电附着物、油渍及某些腐蚀有害物质；对较密集的结点或死角的污垢无法清除。绝缘剂带电清洗以化学绝缘清洗剂为介质对部分高压设备带电设备进行清洗的一种方法，不仅能清洗对表面浮灰、部份盐份和金属粉尘；而且能清除静电附着物、油渍及某些腐蚀有害物质；清洗后能形成一层保护膜，清洁效果时间长。两种清洗方式的优缺点如表1所示。

2 绝缘清洗剂的技术要求

带电清洗起源于二十世纪三十年代。从开始的物理清洗发展的化学清洗，在五十年代，化学带电清洗技术所使用的清洗剂以 F（氟）、 CL（氯） 为主的 二氯甲烷、三、四氯乙烯、 CFC-113 （氟里昂）等化学 制剂。六十年代，逐步淘汰毒性较大的 F、 CL 制品。直到八十年代以后，美国的一些化工研究机构研究出了以 HCFC- 141b 化工原料为主要成分的带电清洗用剂，以后这种类型的清洗剂被市场认可并采用。

现在采用的清洗剂更符合清洗及环境的要求，比 重：1.05±0.03，酸碱性：中性，耐电压：用于66kV及以下的大于38kV/2.5mm，用于110kV的大于42 kV/2.5mm，用于220kV及以上的大于46kV/2.5mm，体积电阻率：大于1×1011Ω.cm（本品为静电体，1×1010Ω.cm及以下的为静电耗散材料），溶解清除导电离子：能溶解清除导电离子，提高电气材料的绝缘性能，在自身沸点不会起火燃烧，安全可靠，气 味：溶剂味及挥发性：充分挥发，干燥后不留残渣等特点，在满足安全带电作业的前提下，不仅能做到清洗油污、粉尘、积碳、盐份、水泥薄层等杂质，而且对环境的污染降到最低，安全可靠。

3 工器具研制

3.1 绝缘喷枪（见图1）

绝缘喷枪采用玻璃纤维彩色缠绕绝缘管，此材料机械强度较高、憎水性与绝缘性能可以满足10-35kV电压等级的带电作业要求，按照带电作业工具、装置和设备预防性试验规程DL/T976-2005对其进行了工频耐压试验，结果如表2所示。

在变电设备清洗过程中采用的清洗枪其管径一般为Φ40-45mm，操作人员在工作中，手持重量为：喷枪重量+喷枪内清洗液重量。如果将这种工具直接应在配电设备上，由于设备布置方式的不同、空间的局限性。因此根据配电房空间狭窄的特性，喷枪的手持操作杆部分应尽可能的短小。经过详细的市场调查，最终决定选泽了Φ20mm及Φ30mm的玻璃纤维彩色缠绕绝缘管做喷枪的手持操作杆。其中Φ20mm绝缘管制成的绝缘喷枪用来对10kV配电一次设备进行清洗，此枪的整体长度约1.2m。但是进出线母排布置位置、方向跟悬瓶又有很大区别，因而采用管径Φ30mm的玻璃纤维彩色缠绕绝缘管制成的绝缘喷枪来清洗，此枪的整枪长度约1.9m。配电设备有各自不同的安装方式，在清洗过程中清洗角度直接影響到清洗效果，因而采用孔径较大的枪嘴压力控制在4～6MPa来清洗。

3.2 清洗液泵

清洗液泵是化学绝缘清洗剂清洗工作必不可少的动力装置。在对配电房设备清洗过程中，一般配电一次设备的清洗高度为2-4m，因此清洗液泵的压力及扬程只需达到2-5m的高度即可，所以压力不宜过高，一般压力控制值在2—4MPa左右（我们采用的是一种无源直流喷枪）。配电二次设备多为铜排和2.5～4mm2的多股和单股铜芯线。

4 结语

室内配网设备积污严重，利用绝缘清洗剂实现带电清扫是确保设备和人员的安全的重要技术手段。针对室内配电设备的特点，提出绝缘清洗剂的技术性能要求和绝缘喷枪的管径、长度和绝缘性能要求，确定了清洗的压力为2～4MPa，为室内配电设备的防污闪提供了一种有效的技术手段，确保了配网的设备安全和供电可靠性。

参考文献：

[1]陈四海，杨伯伦.电力设备绝缘维护的带电化学清洗综述[J].清洗世界，2007，05：20-26.

[2]刘凯，朱天容，刘庭等.绝缘子污秽成分分析与清洗剂去污机理研究[J].高电压技术，2012，04：892-898.