變電站二次設(shè)備帶電清洗關(guān)鍵點(diǎn)及溶劑性能分析

韓桂芹

摘 要：變電站二次設(shè)備帶電溶劑清洗是近幾年發(fā)展起來(lái)的清潔維護(hù)技術(shù)，比傳統(tǒng)的清潔方法存在的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備不停電、高效，解決了停電維護(hù)造成供電緊張的問(wèn)題。帶電工作的關(guān)鍵點(diǎn)是沖洗溶劑的性能及沖洗方法，筆者根據(jù)多年二次設(shè)備沖洗的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出二次設(shè)備清洗的注意事項(xiàng)及影響溶劑性能的成分配比。

關(guān)鍵詞：二次設(shè)備；帶電；溶劑清洗

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，全世界引發(fā)工業(yè)設(shè)備的全面電子化、控制自動(dòng)化。電子設(shè)備，特別是精密電子設(shè)備的快速增長(zhǎng)以及自動(dòng)化的推廣應(yīng)用使得相關(guān)的維護(hù)問(wèn)題日益突出和重要，傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)手段與方法難以適應(yīng)應(yīng)用發(fā)展的需要，帶電清洗技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

變電站二次設(shè)備清洗是在通訊設(shè)備清洗技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，因此現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用的二次設(shè)備清洗劑良莠不齊，多與電路板等精密儀器的清洗劑配方相同，清洗方法也相近，但是變電站中的各類(lèi)二次設(shè)備，如繼電器、端子箱、保護(hù)屏、控制屏等，由于使用的材料、運(yùn)行的狀態(tài)、所處的環(huán)境、電壓的高低等因素不同，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中將吸附不同的污染物，其形成的原因、化學(xué)組成與物理化學(xué)性質(zhì)不同，因此污垢清洗劑與清洗工藝將不同與其他的電子設(shè)備，應(yīng)形成獨(dú)特的電力設(shè)備帶電清洗技術(shù)。

1 溶劑的品質(zhì)分析

1.1 化學(xué)清洗劑的分類(lèi)

工業(yè)污垢的清洗，從原理上可分為物理方法、化學(xué)方法和生物清洗三大類(lèi)[1]，變電站二次設(shè)備清洗屬于化學(xué)方法，主要借助化學(xué)溶劑的反應(yīng)，溶解、乳化、分散、吸附而清除污垢；根據(jù)主要作用和做如下分類(lèi)：①水。水是生產(chǎn)生活中最常見(jiàn)的清洗劑，由于其成本低廉而被廣泛使用，但是由于二次設(shè)備帶電清洗的特殊性，清洗劑中微水的含量應(yīng)參照變壓器油中水分要求；②有機(jī)溶劑。根據(jù)相似相溶原理，有機(jī)化合物的污垢，使用水沒(méi)辦法清洗，則利用烴類(lèi)、醚、酮等及其混合物清洗，例如變壓器油污及絕緣材料老化、劣化產(chǎn)生的有機(jī)污垢等；③酸堿清洗劑。借助于和污垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是污垢溶劑、分散便于清洗，多是無(wú)機(jī)酸，具有導(dǎo)電性，帶電清洗一般不用，必要時(shí)可以用有機(jī)酸堿；④表面活性劑。在清洗劑中含量很少，主要是降低溶劑的表面張力及液/液界面張力，表面張力低的清洗劑才能深入到被清洗物體的細(xì)小的罅隙中，得到深度清洗、徹底清潔的效果。同時(shí)表面張力高低還事關(guān)清洗劑的排水性好壞[2]；⑤吸附劑。通過(guò)對(duì)污垢的物理吸附或化學(xué)吸附而清除污垢的物質(zhì)；⑥酶制劑。可以與有機(jī)污垢發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)，促進(jìn)污垢的分解與脫落。⑦其他。根據(jù)清洗的環(huán)境要求還可以添加其他功能的助劑，如緩沖劑、螯合劑等。

1.2 帶電清洗劑的特殊要求

電力設(shè)備污垢的的形成原因和成分很復(fù)雜，其化學(xué)成分、性能，物理狀態(tài)機(jī)吸附性質(zhì)都不同，因此清洗劑一般是多種有機(jī)物的混合物，除了滿足去污的能力外，還要保證帶電清洗的安全性能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)清洗的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出清洗溶劑應(yīng)具備以下性能：

1.2.1 清洗能力

電器設(shè)備污垢包括灰塵、碳粉、潤(rùn)滑油脂、硫化物、水分等，既有非極性油污，也有極性油污，根據(jù)相似相溶的原理，KB值相近的有機(jī)物相容性較好，KB值較低的烷烴易于溶解非極性的礦物油污，KB值較高的鹵代烴易于溶解極性較強(qiáng)的樹(shù)脂類(lèi)污垢。因此在電氣設(shè)備清洗劑配方組成上必須將極性溶劑和非極性溶劑復(fù)配才能達(dá)到較好的清洗效果。低KB值的非極性溶劑主要有烷烴和萜烯，高KB值的極性溶劑主要有苯和各種鹵代烴。根據(jù)多年使用經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)復(fù)配的電氣設(shè)備清洗劑的KB值在70～80時(shí)有較好的清洗能力[3]。例如將二氯五氟丙烷、二甲基硅油、己烷、庚烷等烷烴按一定比例混合而成的清洗劑。

1.2.2 絕緣性能

絕緣性能是一項(xiàng)綜合的指標(biāo)，現(xiàn)在市場(chǎng)應(yīng)用的帶電清洗劑靜態(tài)絕緣強(qiáng)度一般都在35kV以上，但是清洗時(shí)清洗劑是噴射在被清洗設(shè)備上的，由于污穢的溶解及清洗劑揮發(fā)等原因，必然造成沖洗過(guò)程中的絕緣降低，這時(shí)我們就要考慮動(dòng)態(tài)絕緣的問(wèn)題。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，動(dòng)態(tài)絕緣不是一成不變的，我們能做的就是通過(guò)清洗方法和清洗劑的配方來(lái)控制動(dòng)態(tài)絕緣。

1.2.3 環(huán)保與毒性

四氯化碳等鹵代烴、氟利昂等氟氯代烴等是很好的有機(jī)萃取溶劑，去污能力強(qiáng)，以往一直是清洗劑的主要成分。高濃度的四氯化碳等鹵代烴蒸氣對(duì)粘膜有輕度刺激作用，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，對(duì)肝、腎有嚴(yán)重?fù)p害，2003年已經(jīng)禁止使用，但是市場(chǎng)上部分清洗劑為了清洗效果仍加入一定量的四氯化碳，清洗時(shí)一定要帶手套和口罩等個(gè)人防護(hù)用品。氟利昂的毒性遠(yuǎn)低于四氯化碳，但是其可以破壞臭氧層，增加人類(lèi)患皮膚癌及白內(nèi)障的幾率，2009年9月17號(hào)第15個(gè)國(guó)際保護(hù)臭氧層日，按照《蒙特利爾議定書(shū)》的規(guī)定，我國(guó)將在2010年1月1日全面禁用氟利昂類(lèi)物質(zhì)，因此現(xiàn)在含有氟利昂的清洗劑都是不環(huán)保的，購(gòu)買(mǎi)時(shí)最好去做一下成分分析。

1.2.4 腐蝕性

帶電清洗劑不應(yīng)對(duì)各種電路中的金屬、非金屬及其氧化物元件有腐蝕作用，原理上清洗劑應(yīng)該是惰性且中性的，但是去污能力往往與腐蝕性相結(jié)合，例如檸烯和蒎烯，其優(yōu)點(diǎn)是安全無(wú)毒、環(huán)保、去污能力強(qiáng)、氣味宜人，缺點(diǎn)是對(duì)許多橡膠、塑料和油漆有溶解作用，易氧化。像這類(lèi)原料在電氣設(shè)備清洗劑中使用可以提高清洗能力，遮蓋不良?xì)馕叮褂帽壤灰舜?，且?yīng)添加抗氧劑?？蓪㈦娖鞑牧辖菰谇逑磩┲杏^察其腐蝕性。

1.2.5 表面張力

帶電清洗液還必須具有表面張力低，溶解力高，能從零件表面分隔水分及油污，高毛細(xì)血管作用令清洗劑能深入微小縫隙，達(dá)到徹底清潔的效能。

1.2.6 其他性能

清洗劑向下流動(dòng)帶走污穢物，同時(shí)自動(dòng)揮發(fā)無(wú)殘留。流動(dòng)及揮發(fā)速度過(guò)慢，可能設(shè)備上會(huì)有殘留，流動(dòng)與揮發(fā)過(guò)快，可能出現(xiàn)冰凝現(xiàn)象致使動(dòng)態(tài)絕緣降低，設(shè)備擊穿，所以清洗劑應(yīng)具有阻燃性，閃點(diǎn)高，揮發(fā)速度適中等特點(diǎn)。

2 清洗關(guān)鍵點(diǎn)

電力二次設(shè)備是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保證，二次設(shè)備帶電沖洗的危險(xiǎn)點(diǎn)在于：沖洗液的絕緣不能滿足要求導(dǎo)致短路發(fā)生事故、沖洗液具有可然性或腐蝕性對(duì)運(yùn)行設(shè)備造成另類(lèi)損傷等。

根據(jù)以上分析確認(rèn)電力系統(tǒng)二次設(shè)備帶電沖洗的技術(shù)要點(diǎn)和難點(diǎn)：①電沖洗液的絕緣等級(jí)和防腐能力要求高；②帶電清洗液的去污能力要求高；③帶電清洗液沖洗后的防污、防氧化效果要求高；④帶電沖洗器的功能和沖洗氣壓要求高；⑤帶電沖洗液及污垢回收技術(shù)要求高；⑥帶電沖洗過(guò)程中安全措施要求高；⑦清洗操作流程要求嚴(yán)格。

2.1 清洗溶劑

上文已經(jīng)講述了沖洗溶劑的性能要求，溶劑既要具備良好的靜態(tài)性能如絕緣強(qiáng)度，去污能力等，還要具備良好的動(dòng)態(tài)性能，如流動(dòng)性、揮發(fā)性及較小清洗溫差范圍，一般△T≤10℃，避免過(guò)大清洗溫差造成材質(zhì)機(jī)械應(yīng)變，現(xiàn)在市場(chǎng)上可以購(gòu)買(mǎi)的沖洗溶劑安全性能、去污能力都可以滿足要求，購(gòu)買(mǎi)時(shí)主要檢查其環(huán)保性能、毒性及腐蝕性。

2.2 清洗工具

一次設(shè)備帶電水沖洗是利用高壓水槍噴射的高壓水柱的壓力將附著在瓷瓶上的污穢沖起，再利用純凈水滅弧、絕緣和流動(dòng)性的結(jié)合安全的沖洗掉瓷瓶是上的污垢，但是二次設(shè)備的絕緣部分距離短，強(qiáng)度低，易擊穿，因此沖洗工具及方法與一次設(shè)備沖洗不相同：噴槍要有壓力但是不能過(guò)大，否則容易造成螺絲松動(dòng)等問(wèn)題，最好可調(diào)；不能直接噴射柱狀液體，否則容易絕緣貫穿，噴灑口可調(diào)節(jié)噴射液體的狀態(tài)，可霧狀可柱狀；二次設(shè)備布置密集，隱藏在內(nèi)部、背部的構(gòu)件不容易清洗，因此噴頭有兩種，一種是普通的，一種是針狀長(zhǎng)噴頭。

2.3 清洗方法及注意事項(xiàng)

和一次設(shè)備沖洗一樣，為了防止沖洗流下的污穢造成絕緣擊穿，一般采用先下后上反復(fù)回掃的方法沖洗；同時(shí)根據(jù)不同設(shè)備的形狀和污穢等級(jí)，我們可以靈活采用射流或霧流清洗，對(duì)于普通污垢我們直接射流清洗即可，對(duì)于重度的污垢，一般采用先霧狀清洗使污垢相互絕緣，再以柱狀法徹底清洗的方法；沖洗不能對(duì)同一個(gè)點(diǎn)連續(xù)噴射超過(guò)10秒鐘，容易造成某點(diǎn)溫度驟降甚至出現(xiàn)冰凝狀態(tài)使動(dòng)態(tài)絕緣降低；沖洗時(shí)派一人在監(jiān)控機(jī)實(shí)時(shí)查看報(bào)文，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即通知沖洗負(fù)責(zé)人采取措施補(bǔ)救；清洗之后等溶劑完全揮發(fā)完畢之后才可以離開(kāi)，出現(xiàn)閃絡(luò)立即使用絕緣溶劑柱狀噴射滅弧。

3 結(jié)束語(yǔ)

二次設(shè)備起到測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)等作用，應(yīng)能對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生的各類(lèi)故障及異常運(yùn)行狀態(tài)作出正確反映，為了二次設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，日常維護(hù)檢查很重要，而日益增長(zhǎng)的用電負(fù)荷使得傳統(tǒng)的停電清掃工作很難開(kāi)展起來(lái)，所以這種省時(shí)、省力、高效的帶電維護(hù)技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐寶才，韓富，周雅文.工業(yè)清洗劑配方與工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]徐寶才，韓富，周雅文.工業(yè)清洗劑配方與工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社.

[3]朱國(guó)梅，王旭明.電器設(shè)備清洗劑的品質(zhì)及組成淺析[J].清洗世界，2006，22（11）.