500KV輸電線路絕緣子串帶電水沖洗

潘慶明 趙佰棟 張曉雷 樊星 于利

摘 要：隨著我國(guó)的工業(yè)發(fā)展、電氣化鐵路的運(yùn)輸里程迅速增加、居民用電量連年攀升，供電網(wǎng)絡(luò)的容量和電壓也相應(yīng)的不斷升高，這就需要供電系統(tǒng)具有更高的安全性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。而由于輸電線路絕緣子串的表面污垢導(dǎo)致的污閃事故是高壓輸電線路最大的安全隱患，它能夠?qū)е螺旊娋€路控電室跳閘，最終造成電力供應(yīng)故障。輸電設(shè)備的帶電水清洗是最高效的清潔手段，并且不需要斷電就可以進(jìn)行，因而也是最經(jīng)濟(jì)的辦法。就此，本文分析了我國(guó)高壓輸電線路的污閃事故原因和預(yù)防手段，探討了500KV輸電線路的絕緣子串的帶電水沖洗的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：帶電水沖洗；絕緣子串；500KV輸電線路；安全距離

引言：

上世紀(jì)八十年代到本世紀(jì)的最初十年，我國(guó)發(fā)生了多起輸電線路污閃事故，其中大部分都是由絕緣子表面沉積物造成的，給供電企業(yè)和社會(huì)都造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。絕緣子帶電水沖洗作為電力系統(tǒng)主要防污閃措施之一，具有污穢清洗徹底、沖洗效率高、不停電作業(yè)、對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行影響小等優(yōu)勢(shì)。目前使用帶電水沖洗技術(shù)是清除絕緣子串表面污垢的最經(jīng)濟(jì)、有效的方法，但是我國(guó)的500KV的電路的帶電水沖洗技術(shù)還處于研究和探索階段，具體的操作規(guī)范還在研究制定中。

1 高壓輸電線路的污閃事故和預(yù)防

在高壓供電系統(tǒng)中，由于線路上的絕緣子完全暴露在戶外環(huán)境中，因此空氣中的塵埃會(huì)逐漸在絕緣子表面沉積，形成污垢。近幾十年來(lái)由于工業(yè)排放、汽車尾氣、揚(yáng)塵等原因造成空氣中的顆粒和塵埃急劇增多。尤其在冬末春初，由于空氣濕度大，絕緣子表面沉積物中具有導(dǎo)電性的鹽類等溶于水后，在絕緣子表面形成了導(dǎo)電的水膜。并且由于這個(gè)季節(jié)雨量小，導(dǎo)電層不會(huì)被大雨沖走，容易形成發(fā)生污閃事故的電場(chǎng)條件，由此造成事故。因此在工業(yè)發(fā)達(dá)的潮濕的南方地區(qū)頻繁發(fā)生供電系統(tǒng)的污閃事故，引起大面積的供電中斷。目前國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)普遍采用的防污閃措施包括停電人工清掃、加強(qiáng)絕緣配置、加裝輔助傘裙、合理配置外絕緣爬距、絕緣子表面涂刷硅油和硅脂、采用防污閃有機(jī)涂料RTV、帶電清掃等方法等。為了預(yù)防此類事故，除了人工斷電清掃之外，我國(guó)專家曾經(jīng)研制出絕緣子表面防水涂料、給絕緣子添加輔助絕緣設(shè)施等辦法，但是在使用壽命、維護(hù)辦法和經(jīng)濟(jì)性等方面綜合比較，都不如帶電水沖洗高效和可靠。

2 高壓輸電線路的帶電水沖洗

2.1 帶電水沖洗的工作原理

高壓輸電線路設(shè)備的帶電水沖洗設(shè)備的工作基本原理是由高壓水泵經(jīng)過(guò)引水管將高壓水流送到水槍，水流流經(jīng)高壓水槍的噴嘴，形成一定長(zhǎng)度的高壓細(xì)水柱，水柱噴射在污垢表面，利用高壓水柱的沖擊力破壞設(shè)備表面的污垢層，并利用水流將其帶走。目前我國(guó)大多使用移動(dòng)式的、人工操作的沖洗設(shè)備，在很多線路設(shè)備沖洗中已經(jīng)具有成熟的技術(shù)和安全的操作規(guī)范。

2.2 帶電水沖洗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

首先清洗作業(yè)時(shí)無(wú)需斷電是最大的優(yōu)勢(shì)，由于供電系統(tǒng)斷電重啟需要損耗大量電能，并且影響企業(yè)生產(chǎn)和人們的生活，因此輸電線路設(shè)備斷電維護(hù)會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失，而傳統(tǒng)的停電后人工清洗的辦法顯然無(wú)法滿足現(xiàn)在的供電需求。其次水沖洗的成本低廉、只要?dú)夂驐l件允許可以隨時(shí)進(jìn)行，比如可以就地取山泉水或自備自來(lái)水通過(guò)小型制水設(shè)備制作。最后一點(diǎn)是水沖洗的工作效率高，操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)單。

2.3帶電水沖洗的技術(shù)要點(diǎn)

帶電水沖洗的設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括噴口直徑、水柱長(zhǎng)度、水壓大小。其中噴口直徑?jīng)Q定了水柱的截面大小，也就是噴水量；水柱的長(zhǎng)度是根據(jù)工作電壓，經(jīng)水柱流經(jīng)人體的安全電流和過(guò)電壓決定的；關(guān)于水槍壓力的調(diào)節(jié)，不同的地區(qū)以及不同的絕緣子串現(xiàn)狀，最終水槍的壓力都會(huì)有所不同。因此在實(shí)際操作的過(guò)程中，關(guān)于水槍的壓力調(diào)整，應(yīng)根據(jù)絕緣子表面附著物的清洗狀況進(jìn)行判斷。如在應(yīng)用壓力下清洗較為困難則提高其壓力，直至水槍壓力能夠順利清洗附著物為止；在帶電水沖洗的操作規(guī)范中還會(huì)包括安全距離，而安全距離是指沖洗操作時(shí)人與供電設(shè)備的距離，一般是以設(shè)計(jì)的水柱長(zhǎng)度的最小值適當(dāng)放大以盡可能的保證操作人員的安全。在沖洗作業(yè)時(shí)，操作水槍的人需穿戴全套的屏蔽服；當(dāng)遇到雷雨和大霧天氣或者氣溫低于-3℃時(shí)應(yīng)停止作業(yè)。

三、500KV輸電線路絕緣子串的水沖洗

我國(guó)500KV輸電線路設(shè)備的帶電水沖洗還沒(méi)有具體的操作規(guī)范，因此操作中的安全距離、沖洗方式等都需要參照220KV線路的帶電水沖洗操規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。

由于500KV線路屬于超高壓，在操作時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)增加，因此還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（一）操作前的準(zhǔn)備

首先因?yàn)?00KV輸電線路的桿塔多位于偏僻地帶，除了必備的沖洗裝備還應(yīng)攜帶溫度、濕度和風(fēng)速測(cè)定儀器，以便隨時(shí)確定環(huán)境條件符合安全要求；其次如果需要就地取水，則應(yīng)攜帶水處理設(shè)備并在沖洗前測(cè)量水的電阻率是否符合要求。

（二）沖洗操作

高壓輸電線路的絕緣子串清洗一般至少需要由四個(gè)人操作、兩套設(shè)備同時(shí)進(jìn)行，一組沖洗污垢、一組將沖擊下來(lái)的污垢從絕緣子串表面沖走以免污垢造成作業(yè)中的閃絡(luò)。沖洗前要測(cè)試水柱的長(zhǎng)度能否保證安全距離以及水壓是否能達(dá)到要求；沖洗水平絕緣子串時(shí)由于需要注意調(diào)整角度，因此需要時(shí)刻注意保持安全距離。

（三）沖洗順序

為沖洗懸垂的絕緣子串時(shí)，工作人員要采取“自下而上”進(jìn)行絕緣子串的沖洗，隨后逐步完成沖洗作業(yè)。在懸垂絕緣子串帶電水沖洗的過(guò)程中，首先操作人員應(yīng)將沖洗水槍及其流管架設(shè)至操作人員上升位置，隨后進(jìn)行絕緣子串的沖洗作業(yè)。在具體施工的過(guò)程中，需同時(shí)安排兩名人員，其中一名為輔助沖洗人員。

四、結(jié)束語(yǔ)

由于用電規(guī)模的不斷發(fā)展，電網(wǎng)容量和輸電電壓還會(huì)進(jìn)一步提高，對(duì)500KV及以上的高壓輸電線路的水沖洗技術(shù)的需求會(huì)日益緊迫；超高壓輸電線路的桿塔多位于野外，沖洗設(shè)備的運(yùn)輸和用水都是必須解決的技術(shù)難題。目前美國(guó)、日本等國(guó)家都實(shí)現(xiàn)了沖洗工作的機(jī)械化操作，我國(guó)一些科研單位也在緊鑼密鼓的進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的研發(fā)和安全規(guī)范的探索，相信很快就會(huì)普及應(yīng)用起來(lái)。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)遼寧電力有限公司檢修分公司）