输电线路带电水冲洗安全及技术应用研究

广东威恒输变电工程有限公司 邓 斌

1 概论

造成污闪有三个必要条件：运行电压、污秽物、潮湿环境。针对污秽物或潮湿环境这两个因素采取相应对策，都可以达到防止污闪的目的。目前国内电力系统普遍采用的防污闪措施有人工清扫、更换防污型绝缘子或合成绝缘子、涂防污闪涂料、加装伞裙套、带电清扫等。这些措施中，人工清扫效率低、清扫质量难保证且需要设备停电才能进行，给供、用电部门都带来经济损失，是应该逐步淘汰防污闪方法。

带电清扫（洗）不受停电时间的限制，不影响多发、供电，具有很大的经济和社会效益。带电清扫主要分为带电机械干清扫、带电气吹、带电水冲洗等。其中带电水冲洗是用高电阻率的压力水柱清洗外绝缘的一种带电作业方法。在电力系统中带电水冲洗工作开展比较早，但主要是变电站的冲洗，然而，对于建设在复杂的地形中、尤其需高空作业的输电带电水冲洗，缺少一套高机动性、高安全的作业方案。

2 输电线路带电水冲洗的技术及安全问题

国内较为成熟且应用广泛的冲洗作业多为特种车改装而成，大多为消防车改装而成（比如武汉奋进电力技术有限公司等研究的绝缘子水冲洗车）。这样的工程车基本具备了最基本的冲洗控制系统和简易温湿度、风力传感器检测装置，他们的服务范围有限，主要针对变电站设备的水冲洗作业，对于高空中的高压线路则没办法使用，只能人为操作高空清洗作业，高空作业的人工风险很高。目前国内外关于输电线路带电水冲洗作业的相关设备在不断更新，根据外部因素添加多种传感器检测装置达到检测更精确的目的，同时也为安全防护做到了保障，即便对消防车等改进，仍然满足不了高空作业的许多要求。

目前来说，高空水冲洗作业仍然面临着某些方面的技术挑战，完全靠人工登塔来操作人身风险很大，同时人工操作不当的话可能导致电网事故等。其次，现有工程车虽然加入较多类型的传感器检测装置，但仍做不到足够精确的冲洗位置判断，可能会因冲洗位置出现误差导致同一处地方多次清洗，使得输电线路表层绝缘子污闪问题清理不掉反而破坏了其表面物质，导致漏电短路等问题，后期维修将会花费很大成本进行排查和维修，对人员安全也有一定威胁。

总结来说，通过对高空工程车的改造，进而改进操作监控和定位出错紧急报警和制动装置，不但能缩短水柱距离且满足冲洗的效果，也能提高作业效率和安全性等。

3 设备技术研究

针对以上技术问题的研究，在具有伸缩臂的专用水冲洗作业工程车的基础上添加视频监控系统，结合动态视频监控定位更精确，即使定位有偏差也能及时调整，避免发生事故（如图1为车载式带电水冲洗装置安全防护系统结构）。另外，工程车伸缩臂对距离不敏感，采用多种测距传感技术、矢量定位技术等的加持，配合视频监控系统能精确地定位并采取最安全的措施和最短的时间进行高空输电线路带电水冲洗作业，既能在最短的时间内完成冲洗作业，简易的创造了冲洗作业的操作条件，又能保证安全性，减少人力成本，保障作业人员的人身安全。

最重要的是，能够实现水枪喷嘴在高空位置精准的对绝缘子进行测距并瞄准，通过多种传感器自主检测需要冲洗作业位置的作业条件。比如与周围物体的实际距离、是否有空气中物质的影响、是否温度湿度符合作业条件等，这些都可以自动识别并传输给监控系统，操作人员只需在车内操作就可以完成精确的水冲洗作业，如果周围的物体距离不符合标准冲洗距离，则系统可以自动报警并采取制动将物体限锁在固定距离，既保证了正在冲洗作业的绝缘子正常作业，又能保证距离外的物体不受影响，那么也就不会影响到正常的高压线电能传输，也就不会发生断电漏电导致的电网维修等问题，成本将大大的减少。

4 安全技术研究

本文所研究的安全防护系统中主要工作原理如下：将工程车停在合适的位置停稳后，操作伸缩臂移动到合适的位置进行个简单的定位，通过视频监控系统全方位的查看冲洗作业的操作环境，认为检查绝缘子周围的物放置方式，利用传感器测出与物体实际距离，打开限锁装置将距离较近的物体控制在一定距离内，通过场强距离检测系统定位需要进行水冲洗作业的位置上与伸缩臂实际的距离，通过数据分析后，采取相应的水压强度对准冲洗位置进行带电水冲洗作业，如果过程中遇到周围物体距离超过范围，系统将会报警中断作业，并显示具体报警的问题，人为操作限锁装置对物体位置重新调整，位置达到范围后继续作业。至此整个带电水冲洗作业就全部完成。其中报警控制原理如图2。

整个安全防护系统建立在技术的基础上进行精准定位和预警处理后，将高空带电水冲洗作业从人为操作转换成设备处理，实现了操作人员人身安全的把控，又达到了成本控制的效果，值得广大从事电力电网维护工作的技术人员推广。

5 结语

通过把高空工程车改装成输电线路带电水冲洗作业车，从人工高空作业转变成机械化操作，一方面降低了人工操作带来的人身安全问题的概率；另一方面提高了冲洗作业的效果和效率，进而为电网的安全运行创造了很好的经济效益。