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污闪防治策略详解

【摘要】:对喷洗中发生闪络事故的调查表明,发生事故的绝缘子,一般不是直接清洗的绝缘子,而是用水冲洗绝缘子时产生的水花,溅射到相邻的未清洗的绝缘子上而引发的。防污闪涂料严重老化后应复涂,以使绝缘子具有较高的耐污性能,可先将涂料清除并清洁后复涂,也可不清除仅清洁后复涂。

1.绝缘子的清洗

(1)绝缘子盐分附着密度值的测定 对绝缘子沾有污垢的部位用一定量的蒸馏水清洗,然后测定清洗液的电阻率,并折算成盐分的含量,用盐分的含量除以污染部位的表面积即得到盐分的附着密度值(mg/cm2)。密度值越大说明污染越严重,绝缘子的耐压性能也降低。研究表明,当盐分附着密度在0.05mg/cm2左右时,绝缘子的闪络电压(击穿电压)在80kV以下,一般就需要进行清洗。

测量时为保护绝缘子上被测定部位的污垢完全被清洗下来,目前普遍使用先进的超声波清洗式污损检测仪,把实验绝缘子放入蒸馏水清洗池中,并使之旋转运动,同时利用超声波振动,使测定表面上附着的污垢全部溶解脱落,再用导电率仪测定溶液的电阻率,并换算成盐分附着密度。这种检测仪有快速、准确、自动化程度高的优点。

(2)带电流水清洗 带电流水清洗即在不断电的状态下用净水清洗液对污秽的绝缘子进行清洗,清洗的方式主要有清洗机清洗、射流清洗、喷洗和水幕清洗。

1)清洗机清洗。人工操作的湿润刷式清洗机由清洗罐、喷头和毛刷组成。毛刷可通过一个环抱结构固定在绝缘子上,清洗时水从喷头流出,人工操纵绝缘棒,用毛刷清洗绝缘子的各个部位。清洗完一节绝缘子后,再把毛刷固定到另一节绝缘子上进行清洗。这种方法需要工人有特殊的操作技能,高空作业有一定的危险性。这种方法不适于超高压送电线路上加长绝缘子的清洗。

自动移动式绝缘子清洗机适合于500kV高压送电线路上加长绝缘子的清洗,加长绝缘子长达6~9m,使用人工操作的清洗机有困难,而采用射流清洗要从远处输送水,用水量大不经济。最好用可移动的清洗机,它用压缩空气作动力源驱动滚筒在绝缘子上移动,在滚筒的支架上装有喷头和水罐,可以实行遥控操作。既可利用喷头向绝缘子进行喷水清洗,又可以利用滚筒移动支架,使整个绝缘子都得到冲洗。这种方法用水量较少,清洗时水喷射距离短,清洗效率高,工人操作危险性小,劳动强度低。

2)射流清洗。射流清洗有便携式射流清洗机、射流式管道清洗装置和射流清洗车等几种不同的方式。

便携式射流清洗机由机罐、加压泵和小口径喷枪组成。清洗时工人登到高压输电线铁塔上,用绝缘水枪对绝缘子进行喷射清洗。加压水罐放在地面上,加压后射流水通过软管送到水枪,因此工人只需控制水枪即可,大大减轻了劳动强度。这种方法适用于77kV以下的输电线路及配电线路绝缘子的清洗。

射流式管道清洗装置是在高压输电线路旁边配制好固定的输水管道,并安装有喷头支架,管道的另一端可与输电铁塔地面上的加压供水装置相连。工人利用这种固定输水管道可依次对每个绝缘子进行清洗。这种方式适合变电所清洗,大多采用高压水射流以延长水的喷射距离。

喷射清洗车是由汽车上装的水罐、加压泵和自动升降梯等设备组成的。这种装置可充分发挥机动性能,适合于路况好的输电线路绝缘子的清洗,清洗时工人在升降梯的操作筐中,用喷头喷出的高压水对绝缘子进行清洗。

在输电线路铁架上也可以建立固定清洗装置,预先设置固定的供水管道、阀门喷嘴,再通过地面的加压供水装置,对绝缘子进行遥控清洗。但固定式清洗装置的成本很高,用水量大,只能在重要供电线路和有充足水源的地方采用。一般重污染的绝缘子采用固定式射流清洗,轻污染的绝缘子采用中喷洗。

3)喷洗。喷洗是将类似消防水枪的喷头安装在可上下左右自由操作的支架上,对绝缘子进行人工清洗,但水压比喷射低,一般在0.59MPa左右,只能使水流射出一定距离。这种设备成本不高,缺点是清洗过程易发生闪络事故,在大风天气作业十分困难,在使用中必须特别注意。

喷洗装置有固定式和移动式两种,固定式喷洗装置是在变电站内敷设管道,并在管道所到之处设置竖管,在竖管上安装喷头支架,从固定位置进行喷洗。移动式喷洗装置是将节头和其他配件安装在移动车辆上,在最适合的清洗位置由人工操作喷水清洗绝缘子。使用这种方法时应注意:喷头和带电设备之间必须有保证安全的距离,最重要的是必须留有安全的喷水距离,另外工人操作时从下风向上风移动,并从绝缘子的下部向上部经一定速度移动水流进行喷洗。

对喷洗中发生闪络事故的调查表明,发生事故的绝缘子,一般不是直接清洗的绝缘子,而是用水冲洗绝缘子时产生的水花,溅射到相邻的未清洗的绝缘子上而引发的。而喷射的角度对水的溅射程度有很大影响,当喷嘴角度为15°时溅射最严重。操作中为减少溅射,喷射角度宜控制在40°左右。

4)水幕清洗。在强风状态下,绝缘子在很短的时间内发生急速污染。在强风状态下不适合用喷射清洗。此时要使用能有效抵御强风的水幕清洗,水幕装置建在变电站的上风位置,通过喷嘴垂直向上喷水形成水幕,在强风来到时水花可把强风中夹带的海盐稀释,并利用飞溅的水滴清洗去除绝缘子表面的污垢。为提高水幕的清洗效果可把变电所划分成几个清洗区,每个清洗区大小以泵容量允许的范围为准。对于短时间强风造成的急剧污染用水幕清洗效果最好。

2.使用防污闪涂料

防污闪涂料可分为单组分、双组分、多组分三种。因双组分、多组分在施工前需要均匀混合,不够方便,故目前单组分更加受到用户的欢迎。防污闪涂料可在任何需要加强耐污性能的绝缘件上使用。

防污闪涂料目前实行的标准是电力行业的行业标准DL/T627—2012《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》,由于能够进行全部检测的单位少,检测费用高,以及用户和生产企业都不太了解该标准,故多数企业没有进行全部型式的试验,而只进行型式试验中的部分重要指标。

(1)施工 应考虑施工的方便性和施工质量,是否方便主要取决于涂料的自身性质,施工质量既取决于涂料的自身性质,又取决于施工人员的熟练程度。

(2)观测和复涂 应定期对施工后(特别是施工5年以上)的防污闪涂料进行观察、测量,以判断防污闪涂料是否老化及老化程度。老化的特性是憎水性和憎水迁移性下降、憎水性消失时间变短、憎水性恢复时间变长,最终导致污闪电压的降低。

防污闪涂料严重老化后应复涂,以使绝缘子具有较高的耐污性能,可先将涂料清除并清洁后复涂,也可不清除仅清洁后复涂。

(3)防污闪涂料存在的问题及改进 从目前推广的室温硫化硅橡胶涂料来看,存在着涂料与瓷件的粘附力不够强的问题,检修设备时,稍不注意就会划破涂层,影响涂料的作用。在脏污地区及恶劣气象条件下,可能会产生干带放电现象,涂料的耐电弧烧蚀能力也会影响它的使用效果,因此有必要提高其耐电弧能力。由于有机硅容易吸附粉尘,导致硅橡胶防污闪涂料耐粉尘效果也不理想,不宜用于粉尘很大的重污秽区。

氟涂料由于其卓越的耐候性、耐热性和耐化学品性已被人们所熟悉,目前常温固化氟涂料树脂的应用也相当广泛,但在防污闪中氟涂料尚处于试验研究阶段,某些氟涂料还存在着清漆保存稳定性差、颜料润湿分散性差、涂膜易污染等缺点。

针对上述硅、氟涂料在应用中存在的不足,要进一步提高国产防污闪涂料的产品质量,了解涂料的配方及其各组分在防污闪中所起的作用就显得十分重要,进行试验研究的单位应不断对涂料配方(添加剂、填料)进行改良,才能调配出性能优良的新型防污闪涂料。