高壓設備帶電絕緣清洗技術
（作者：馬濤 滕州市智星電力電子工程有限公司總經理）
在線運行的絕緣子，在大氣環境中，受到工業排放物以及自然揚塵等環境因素的影響，表面逐漸沉積了一層穢物。在天氣干燥的情況下，這些表面帶有污穢物的絕緣子仍能保持著較高的絕緣水平，其放電電壓和潔凈、干燥狀態是相接近。然而，當遇有霧、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮濕天氣時，在絕緣子表面會形成水膜，污層中的容鹽類會溶于水中從而形成導電的水膜，這樣泄露電流沿絕緣子的表面流過。泄露電流的大小主要取決于臟污程度和受潮程度。由于絕緣子的形狀、結構尺寸等因素的影響，絕緣子各表面部位的電流密度不同，結果在電流比較大的部位首先形成干燥帶，例如在懸式絕緣子的鋼腳和鐵冒附近、棒式支柱絕緣子的法蘭交接處、芯棒交接處等。干燥帶的形成使得絕緣子表面電壓分布更加不均勻，干燥帶承擔較高的電壓。當電場強度足夠大時，將產生跨越干區的沿面放電，依臟污和受潮程度的不同，放電的類型可能是輝光放電、火花放電或產生局部電弧，這時，染污介質的表面放電模型，相當于表面局部電弧串聯著一段剩余污層電阻。局部電弧是一個間歇的放電過程，這種間歇的放電狀態可能持續相當長時間，當臟污和潮濕狀態較嚴重時，局部電弧會逐步發展，當達到和超過臨界狀態時，電弧會貫穿兩極，完成閃絡。
目前電力系統中的輸變電設備多安裝在露天環境中，用戶中的配電設備也多沒有采用全密封技術，這些暴露在外界環境中的電力設備在一定的條件下，聚集在其上的污穢（垢）就有引起事故的危險，因此必須定期對他們進行清掃或清洗。
電力設備的檢修方法可分為停電檢修和帶電檢修。停電檢修對更新、改造舊設備無疑是安全可行的。但是每次檢修都采用停電操作的方法，諸多現實問題就暴露出來，如時間上難以安排、停電給供電部門和用電部門帶來的經濟損失等等都是一筆不小的經濟賬，此外，在一些大都市，由于停電在社會上所 造成的負面影響更是難以估計。面對這些問題，目前越來越多地帶電檢修，而帶電清掃（洗）是帶電檢修設備的主要手段之一。帶電清掃（洗）方法主要有如下三種：干清掃、氣吹及水沖洗。然而，這三種方法都存在著明顯的缺陷。
1、 干清掃：對電力系統高壓電力設備及線路進行帶電抹檫瓷瓶、變壓器滲油、電器電柜等之清掃方式，稱為干清掃。這種方法存在著以下缺點：
（1） 勞動強度大，操作難度高，效率低。特別是高壓電器設備的清掃，需要投入大量的人力、物力和時間。
（2） 清洗效果差，只能清除表面浮灰、部分鹽份好金屬粉塵，卻無法清除靜電附著物、油漬以及某些腐蝕設備的有害物質等等，對饋線端子排等較密集的結點或死角的污垢則無法清除。
2、 氣吹：這是一種用壓縮空氣吹掃電器開關柜、饋線端子排等以及用壓縮空氣將鋸末等介質噴到被清洗物上，將污垢清除從而達到清掃目的的清掃方式。后者主要用于戶外設備或線路上的絕緣子的清掃，其局限性表現在：
（1） 清洗效果差。由于操作不便以及噴洗設備的局限，造成大量死角無法清掃到，因此清掃不徹底。此外，鋸末作為一種清掃介質，靠的完全是機械沖力，對粘附力較大的油污等則無法清除干凈。
（2） 用鋸末清掃的設備龐大、操作麻煩、難度高，清掃效率低。只適用于部分電壓等級的戶外絕緣清掃。
（3） 造成環境污染和人體危害。用壓縮空氣吹掃時，灰塵浮揚，造成環境污染，特別是在冶金、化工等企業存在的地域作業，有害粉塵的浮揚將會直接危害操作人員的身體健康。
3、 水沖洗：水沖洗是電力系統以水為介質對部分高壓設備帶電清洗的一種方法。這種方法雖然在一定程度上可作為一種有效的防污手段，但無論從電特性，還是從化學特性來看，水都不可能是一種理想的清洗介質。這種方法同樣存在著一些難以克服的缺點：
（1） 應用范圍窄。只適用于66KV-220KV電壓等級的電力設備，對35KV及以下、500KV電壓等級的電力設備水沖洗難以進行，對電器開關柜、饋線端子排則不能用水做介質沖洗。
（2） 技術要求高，操作困難。為了避免在清洗時發生沖洗現象，用水沖洗是必須滿足如下條件：
A) 被水沖洗外絕緣表面的鹽密必須限制在一定范圍內，因此每次水沖洗前必須測鹽密；
B) 對沖洗用水的水阻有一定的要求；
C) 沖洗時通常采用雙槍跟蹤清洗法；
D) 周圍環境空氣的濕度和風力必須滿足一定的要求。 另外，由于水的電阻率約為10歐姆/厘米數量級，用水作介質時就必須保持相當長的水柱。電壓等級越高，水柱要求越長。這就給實際操作帶來很大的困難。
（3）設備和操作人員的安全難以得到充分保障。電器設備上的餓污穢一經水濕潤，且絕緣強度大幅度下降。因此，在實際操作時，難以安全避免沖閃和臨相閃絡的發生，事實上水沖洗在應用過程中已發生過多起人身及設備事故。
（4）清洗效果不理想： 從化學特性來看，用水沖洗污垢，依靠的僅僅是水的機械沖擊力將外絕緣上的灰塵、金屬粉塵等沖走，但對粘附在設備上的油膜及氧化膜卻無能為力。從沖洗工藝來看，必須保持相當高的水壓以產生足夠長的水柱，難免有沖洗死角，沖洗不徹底。針對這種情況，目前國內已發展出一種全新的帶電清洗方式。下面就對這種帶電清洗方式作一簡介，并試述其在技術上的可行性及經濟上的合理性。
作者單位：滕州市智星電力電子工程有限公司
2015年5月
