小水冲线路带电绝缘子的技术和应用

摘 要：架空输电线路的运行状态取决于绝缘子的耐污水平。从温州电力局反映的情况来看，停电检修期间清扫工作要占整个检修工作量的80%左右，且由于停电时间短，清扫质量得不到保证，甚至出现刚清扫完就发生污闪的现象。因此，架空输电线路的状态维修的主要内容就是解决状态清扫问题。

关键词：小水冲线路；绝缘子；污闪

中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 20-0000-02

近年来绝缘子污闪事故日益增多，污闪已经成为威胁电力系统安全运行的重大问题之一，防污工作的紧迫性日益升高。

对输电线路进行定期不停电水冲洗维护，是保证输电线路始终处于良好工作状态的重要检修手段，发展高科技产品，应用新材料、新方法清洗检修工艺来解决这些难以解决的大难题，是带电化学水清洗技术的主要应用。

一、高压电力设备防污的关键性

绝缘子表面的外绝缘与大气污秽程度关系很大，按大气中污秽成份和污秽的严重程度，把它划分为4个污秽等级，并对其爬电距离作了具体规定。

污秽是影响绝缘子外绝缘水平的主要因素。电网污闪事故的发生，大都是绝缘子外绝缘的绝缘水平降低所造成的，造成绝缘水平降低的因素主要是绝缘子表面的污秽和绝缘子表面污秽物潮解所致。绝缘子由于长期在污秽的大气中，表面就逐渐集聚了污秽，这些含有盐、酸、碱性的污秽，一般来说可溶于水，污秽溶于水后成为电解质，导电性强，使泄露电流增大，从而使绝缘子闪络电压大大降低，引起绝缘子闪络。

污秽是影响绝缘子外绝缘的主要因素，影响污秽闪络跳闸的则是气象条件的主导作用。干燥的污秽电阻很大，试验证明它并不降低绝缘子的干闪电压，一旦污秽的绝缘子表面被湿润，绝缘子的闪络电压降低50%以上，从有关资料中可以看大雾、露、毛毛雨和融雪是最危险的气象条件，影响污秽闪络跳闸的比例最大。带电清洁绝缘护理绝缘子的表面是防污的最有效措施。污秽影响绝缘子外绝缘，应该定期进行清除绝缘子表面上的污秽，保证绝缘子表面的洁净，提高绝缘水平。

二、110-220kV带电清洗的理论与实践

110-220kV带电化学清洗的问题，是实践性质的问题。带电作业在50年代末期，应用在配电设备上试用，随着时间和科学的进步，逐步用在110-220kV电力设备。从理论上用射流技术是可以完成设备的清洗工作的，那是在带电设备上进行的，随着对事物认识的深化能否在带电情况下进行清洗，理论依据是没有什么问题，但实践上能否成功，是要经过多次试验和摸拟试验与实践，先从配电到线路，从中压到高压这样一个过程，特别是强电场的作用，对冲洗介质及设备的分析试验研究，取到一定的数据和成果，带电化学清洗电力设备也是在上述试验与实践基础上，经过许多次试验，在上世纪80年代初才认识和试验成功的，经过多次试验实践，才得到了一定深化和提高。

三、带电水冲洗清洗线路绝缘子的理论依据

绝缘子串的泄漏电流与污闪电压有较好的相关性，提高污闪电压有2个途径：提高绝缘子表面电阻；增加绝缘子爬电比距。但爬电距离长并不代表绝缘子的耐污能力强，应在伞裙结构合理的前提下使污闪电压随爬电距离的增加而增大。目前，温州电网的爬电距离配置已经落后于温州的大气环境变化状况，老旧输电线路调爬工作量很大，且需要停电。提高绝缘子表面电阻能依靠加强清扫，但清扫频率在加密，清扫范围在扩大，增加了现场的劳动强度，减少了供电可靠性。而带电水冲洗是防止设备发生污闪事故的一种行之有效的手段，是在常规清扫设备基础上的补充，可延长电气设备停电清扫周期。因此，采用带电水冲洗清洗线路绝缘子，在不停电的情况对绝缘子进行清洗，能够恢复绝缘子的表面电阻，操作技术安全、方便、高效。考虑到常规带电水冲洗作业受到冲洗角度、水压等多方面的影响，有时不能把设备外绝缘表面的污秽物完全冲走，因此带电水冲洗工作不能完全代替日常的设备停电清抹工作，在此提出了使用小水冲线路带电绝缘子的方法。而对于实施带电水冲洗效果不佳的设备，就必须根据实际情况安排停电清扫，以降低设备污闪的可能性。

带电水冲洗的定义是用压力水柱清洗电力设备电瓷或玻璃外绝缘的一种带电作业方式。

带电水冲洗可分为三种方式：

大水冲：水枪喷口直径为（9㎜≤φ）的水冲洗方式；

中水冲：水枪喷口直径为（8㎜≥φ≥4㎜）的水冲洗方式；

小水冲：水枪喷口直径为（φ≤3㎜）的水冲洗方式。

带电水冲洗在110kV和220kV变电站清洗应用广泛，技术成熟，且有国家标准：电力设备带电水冲洗规程GB/T13395-2008。

四、小水冲洗的关键技术要点

（一）水柱安全距离的确定

水柱的长度：水柱从水枪喷口到带电设备上水柱落点之间的长度。

水电阻率：一个单位立方体内20℃水的体积电阻。

冲洗用水电阻率，根据GB/T13395-2008的规范要求：水枪口处取出的水的电阻率110kV及以下一般不应低于1500Ω/cm，冲洗220kV电力设备时，水电阻率不得低于3000Ω/cm。结合小水柱冲洗特殊情况，所用水的电阻率不低于3000Ω/cm。

根据水柱的操作波特性：水柱的长度、水电阻率等因素直接影响水柱的操作波放电电压值，其中水柱长度与操作波放电电压几乎呈线性关系。

确定采用以下水柱长度为实际作业距离：

110kV水柱长度不小于1.5m，且所用水其水电阻率≮3000Ω/cm；

220kV水柱长度不小于2.1m，且所用水其水电阻率≮3000Ω/cm。

（二）水柱的泄漏电流特性

水柱的泄漏电流与施加的工频电压几乎呈线性关系，在一定的电压下水柱的泄漏电流随着水柱长度的增加而减小；随着水枪喷口直径的增大而增大；而水电阻率的变化对泄漏电流影响较小，这是因为具有较高压力的水柱中有很多空气间隙，它成为限制泄漏电流的主要因素。实际使用的冲洗枪所采用枪嘴口径为1.5mm—2.0mm。

（三）小水冲洗线路绝缘子的优点

输电线路带电小水冲洗线路绝缘子采用科学合理的冲洗方法。之前电力员工清洗高压线，需要整条供电线路停电24小时，再由人工手持清洁布等工具进行清洗。不仅给正常供电带来影响，还缺乏安全性。而这种冲洗方法采用单支冲洗水枪进行小水冲洗，此冲洗方法与目前国内其他公司采用的大水冲大不相同，既保证了人身及被冲洗设备的安全，同时又可以保证相邻设备不被溅闪，还不会留下死区死角。使输电线路带电水冲洗的优势得到充分的发挥和利用，在节约能源的同时减少污闪事故的发生，保证电网的安全可靠。

在冲洗前期，为了保障作业人员的安全，对冲洗水进行了特殊处理，冲洗水经过处理，水电阻率由1kΩ/cm，提升到800kΩ/cm左右，这样一来，水就不会再导电了。

五、总结

输电线路带电小水冲洗线路绝缘子作为一种安全、高效、经济的防污闪措施，能够在设备运行中进行清洗一次设备瓷质上的污秽。这样就能保证设备长期运行，避免了设备到了积污期必须采用停电进行清扫，或者设备无法停电在恶劣的环境造成污闪事故。为此我们必须推广这项安全经济的防污措施。

带电冲洗作为电力系统中一种有效防污闪措施，小水枪冲洗线路绝缘子技术在线路防污闪技术的应用，为线路状态防污提高了有力的技术支持，能够在不停电的情况对线路绝缘子进行清洗工作，提高线路绝缘子的表面电阻，提高设备的防污闪能力，保证线路正常的运行，保证供电可靠性，为温州电网的安全稳定运行起到了积极的作用。

自2011年我局开展浙江省内第一次输电线路带电水冲洗绝缘子作业，时至今日，我局的高压输电线路带电作业水平得到了显著提高，并推广至其他管辖区域，极大地推动省内电力系统开展带电水冲洗作业工作，使我市电力作业水平迈入先进行列，开创出新的局面。

我们将继续保持先进理念，努力超越，追求卓越，积极开发应用新技术，新方法，实现安全高效生产，助推电力稳定发展！

参考文献：

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[4]国家电网公司人力资源部.输电线路运行（上）[M].北京：中国电力出版社，2010，07.

[5]国家电网公司人力资源部.输电线路运行（下）[M].北京：中国电力出版社，2010，07.

[6]宜辉.带电作业技术标准体系及标准解读[M].北京：中国电力出版社，2009.

[作者简介]叶清泉，男，本科，工程硕士，国网浙江省电力公司温州供电公司检修公司输电运检工区主任，从事高压输电线路运行检修管理及导向性工作；刘善聪，男，葛洲坝水电工程学院输电线路专业大专毕业，浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化专业大学本科毕业（函授），国网浙江省电力公司温州供电公司检修公司输电运检工区带电作业班班长，从事高压输电线路运行检修工作16年，高压输电线路带电作业8年。