絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)的研究

1、絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)的研究摘要：一種用于電力系統(tǒng)清掃絕緣子表面污垢的風(fēng)力清掃環(huán)，它由一個絕緣環(huán)和風(fēng)力推動碗、毛刷環(huán)、刮板等組成，利用風(fēng)力使清掃環(huán)在絕緣子上旋轉(zhuǎn)，掃除和刮去絕緣子表面上的污垢，使絕緣子保持清潔，防止污閃事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：電力；絕緣子；風(fēng)力；清掃；裝置。 一、問題的提出目前，電力系統(tǒng)使用的絕緣子表面積污現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，過一定的時間就要清掃一次。一般采用人工清掃、機(jī)械清掃或帶電水沖洗，人工清掃、機(jī)械清掃費時費力，帶電水沖洗成本高。有些地方受地理條件限制不能進(jìn)行機(jī)械清掃或帶電水沖洗。無論采用以上哪種方法，對于絕緣子上的灰塵或污垢都要及時進(jìn)行清掃，如果清掃不及時，就可能發(fā)生污閃事故。 二、

2、研究內(nèi)容鑒于上述原因，研制出一種借助風(fēng)力自動清掃絕緣子表面污垢的絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)（已獲國家專利，專利號01228431.9）。圖1 1-風(fēng)力推動碗；2-絕緣環(huán)圖2 1-風(fēng)力推動碗；2-絕緣環(huán)；3絕緣子技術(shù)方案是：在一個絕緣環(huán)上穿有若干個、按一個方向排列的風(fēng)力推動碗，組成風(fēng)力清掃環(huán)（如圖1），將風(fēng)力清掃環(huán)套在絕緣子上（如圖2）。當(dāng)有風(fēng)吹動時，風(fēng)力清掃環(huán)就會轉(zhuǎn)動，風(fēng)力推動碗的邊沿就不斷的刮去絕緣子表面上的污垢，從而保證絕緣子表面永遠(yuǎn)清潔，防止污閃事故發(fā)生。清掃環(huán)采用輕質(zhì)絕緣材料制成，經(jīng)實際風(fēng)力清掃試驗，效果十分顯著，清掃到的地方光亮如新，未清掃到的地方積污嚴(yán)重。肉眼效果令人滿意，試驗數(shù)據(jù)也讓人振奮

3、。經(jīng)國家絕緣子避雷器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（西安電瓷研究所）對比試驗，采用GB/T4585.2-1991交流系統(tǒng)用高壓絕緣子人工污穢試驗方法 固體層法。樣品為X-4.5型盤形懸式絕緣子,盤徑:254mm ,爬電距離:300mm ,表面積1450cm2,下表面積910cm2。試驗條件為霧室尺寸：（3×3×3）m2，鹽密：0.2mg/cm2,灰密:2.0 mg/cm2,染污方式為定量涂刷（相當(dāng)于四級污穢等級）。試驗結(jié)果： 1、不帶清掃環(huán)的人工污穢閃絡(luò)電壓試驗，絕緣子上、下表面涂污。樣品編號閃絡(luò)電壓值kV平均值kV17.97.827.837.82、帶清掃環(huán)的人工污穢閃絡(luò)電壓試驗，絕緣子

4、下表面涂污，清掃環(huán)涂污。樣品編號閃絡(luò)電壓值kV平均值kV411.611.8512.1611.7對比JB/T5895-91標(biāo)準(zhǔn),11.8KV相當(dāng)于二級污穢等級閃絡(luò)電壓。也就是說在絕緣子達(dá)到四級污穢地區(qū)，使用清掃環(huán)后，絕緣子表面污穢不會超過二級。由于清掃環(huán)上有風(fēng)力推動碗若干個，起到了絕緣傘群作用，增大了其本身的爬電距離，經(jīng)耐壓試驗，其絕緣強(qiáng)度大于空氣的絕緣強(qiáng)度，因此，可以不考慮其對絕緣子的影響。風(fēng)力推動碗是豎向排列，積污程度低，下雨時自潔程度好，其材料內(nèi)加入了憎水劑，防止受潮、雨淋造成絕緣程度降低。三、使用絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)的優(yōu)越性110kV輸電線路，7片絕緣子，平均每片承受電壓9 kV,根據(jù)試驗結(jié)

5、果，如果選用X-4.5或XP-70絕緣子,達(dá)到四級污穢,空氣濕度達(dá)到一定程度就可能閃絡(luò)。如果有套清掃環(huán)，空氣濕度達(dá)到100%也不會閃絡(luò)。積污問題不可避免。例如：220 kV南京長江大跨越線路北岸長江鐵塔，使用LXP-160玻璃絕緣子，每串25片，平均每片承受電壓5.1 kV,1976年11月16日,在雨霧交加的夜晚,發(fā)生污閃,擊破絕緣子11片，查原因為絕緣子上表面積污達(dá)520mm。又如500 kV瓶窯至斗山線路249號桿，使用LXY3-160玻璃絕緣子，每串37片，1999年5月20日，在毛雨天氣情況下，發(fā)生污閃,擊破絕緣子9片，查原因為絕緣子上表面積污達(dá)0.55mm。如果當(dāng)時有風(fēng)力清掃環(huán),表

6、面積污就不可能達(dá)到如此程度。積污時間不可確定。春檢、秋檢一年兩次，主要任務(wù)是清掃，有時剛剛清掃過，一場沙塵暴讓你前功盡棄，又不能再次停電進(jìn)行清掃，只好聽天由命，污閃隨時可能發(fā)生，讓人提心吊膽。如果裝有風(fēng)力清掃環(huán)，一年兩次清掃可以改為兩年清掃一次，或者更長時間。由此帶來的多供電量經(jīng)濟(jì)收入，是投資加裝清掃環(huán)費用的上百倍。使用絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)絕緣子下表面清掃不到，然而，絕緣子下表面的污垢主要是下雨時，把下邊絕緣子上的污垢濺上來的。如果使用風(fēng)力清掃環(huán)，下表面積污時間也會大大延長。輸電線路遭雷擊時有發(fā)生，如絕緣子污穢嚴(yán)重，雖然在工頻電壓下沒有發(fā)生污閃，但其耐受電壓低于避雷器設(shè)防電壓時，一旦遭到雷擊就會發(fā)

7、生雷電閃絡(luò)，由于污穢嚴(yán)重，沿雷電通道建立起來的工頻電弧不能在雷電消失后熄滅，就會造成線路掉閘。如果使用清掃環(huán)，每個絕緣子都有一個比較干凈的絕緣隔離帶，阻止了工頻電弧的建立，因而會大大減少雷擊掉閘事故。對于合成絕緣子，污穢嚴(yán)重造成雷電閃絡(luò)或雷電閃絡(luò)建立起工頻電弧，會燒毀合成絕緣子造成事故。另外，合成絕緣子也需要及時清掃；合成絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度和抗老化性遠(yuǎn)不如玻璃絕緣子。由此來講，采用玻璃絕緣子配合清掃環(huán)是最佳方案。四、結(jié)論使用絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點： 1、隨時都在清掃絕緣子表面的污垢，使絕緣子表面永遠(yuǎn)不會積污，防止污閃。 2、免除清掃或減少清掃次數(shù)，節(jié)省大量人力物力。 3、消除了因清掃帶來的不安全因素。 4、大大減少因清掃造成的停電，提高供電可靠性。 5、大大減少雷擊掉閘次數(shù)。絕緣子風(fēng)力清掃環(huán)的研制成功，解決了有史以來困擾人類的一大難題，是人類在防止電力系統(tǒng)污閃的進(jìn)程中樹