绝缘子风力清扫环的研究1

1绝缘子风力清扫环的研究摘要：一种用于电力系统清扫绝缘子表面污垢的风力清扫环，它由一个绝缘环和风力推动碗、毛刷环、刮板等组成，利用风力使清扫环在绝缘子上旋转，扫除和刮去绝缘子表面上的污垢，使绝缘子保持清洁，防止污闪事故的发生。关键词：电力；绝缘子；风力；清扫；装置。一、问题的提出目前，电力系统使用的绝缘子表面积污现象严重，因此，过一定的时间就要清扫一次。一般采用人工清扫、机械清扫或带电水冲洗，人工清扫、机械清扫费时费力，带电水冲洗成本高。有些地方受地理条件限制不能进行机械清扫或带电水冲洗。无论采用以上哪种方法，对于绝缘子上的灰尘或污垢都要及时进行清扫，如果清扫不及时，就可能发生污闪事故。二、研究内容鉴于上述原因，研制出一种借助风力自动清扫绝缘子表面污垢的绝缘子风力清扫环（已获国家专利，专利号01228431.9）。图11-风力推动碗；2-绝缘环2图21-风力推动碗；2-绝缘环；3绝缘子技术方案是：在一个绝缘环上穿有若干个、按一个方向排列的风力推动碗，组成风力清扫环（如图1），将风力清扫环套在绝缘子上（如图2）。当有风吹动时，风力清扫环就会转动，风力推动碗的边沿就不断的刮去绝缘子表面上的污垢，从而保证绝缘子表面永远清洁，防止污闪事故发生。清扫环采用轻质绝缘材料制成，经实际风力清扫试验，效果十分显著，清扫到的地方光亮如新，未清扫到的地方积污严重。肉眼效果令人满意，试验数据也让人振奋。经国家绝缘子避雷器质量监督检验中心（西安电瓷研究所）对比试验，采用GB/T4585.2-1991《交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法》。样品为X-4.5型盘形悬式绝缘子,盘径:254mm,爬电距离:300mm,表面积1450cm2,下表面积910cm2。试验条件为雾室尺寸：（3×3×3）m2，盐密：0.2mg/cm2,灰密:2.0mg/cm2,染污方式为定量涂刷（相当于四级污秽等级）。3试验结果：1、不带清扫环的人工污秽闪络电压试验，绝缘子上、下表面涂污。样品编号闪络电压值kV平均值kV17.97.827.837.82、带清扫环的人工污秽闪络电压试验，绝缘子下表面涂污，清扫环涂污。样品编号闪络电压值kV平均值kV411.611.8512.1611.7对比JB/T5895-91标准,11.8KV相当于二级污秽等级闪络电压。也就是说在绝缘子达到四级污秽地区，使用清扫环后，绝缘子表面污秽不会超过二级。由于清扫环上有风力推动碗若干个，起到了绝缘伞群作用，增大了其本身的爬电距离，经耐压试验，其绝缘强度大于空气的绝缘强度，因此，可以不考虑其对绝缘子的影响。风力推动碗是竖向排列，积污程度低，下雨时自洁程度好，其材料内加入了憎水剂，防止受潮、雨淋造成绝缘程度降低。三、使用绝缘子风力清扫环的优越性110kV输电线路，7片绝缘子，平均每片承受电压9kV,根据试验结果，如果选用X-4.5或XP-70绝缘子,达到四级污秽,空气湿度达到一定程度就可能闪络。如果有套清扫环，空气湿度达到100%也不会闪络。积污问题不可避免。例如：220kV南京长江大跨越线路北岸长江铁塔，使用LXP-160玻璃绝缘子，每串25片，平均每片承受电压5.1kV,1976年11月16日,在雨雾交加的夜晚,发生污闪,击破绝缘子11片，查原因4为绝缘子上表面积污达5～20mm。又如500kV瓶窑至斗山线路249号杆，使用LXY3-160玻璃绝缘子，每串37片，1999年5月20日，在毛雨天气情况下，发生污闪,击破绝缘子9片，查原因为绝缘子上表面积污达0.5～5mm。如果当时有风力清扫环,表面积污就不可能达到如此程度。积污时间不可确定。春检、秋检一年两次，主要任务是清扫，有时刚刚清扫过，一场沙尘暴让你前功尽弃，又不能再次停电进行清扫，只好听天由命，污闪随时可能发生，让人提心吊胆。如果装有风力清扫环，一年两次清扫可以改为两年清扫一次，或者更长时间。由此带来的多供电量经济收入，是投资加装清扫环费用的上百倍。使用绝缘子风力清扫环绝缘子下表面清扫不到，然而，绝缘子下表面的污垢主要是下雨时，把下边绝缘子上的污垢溅上来的。如果使用风力清扫环，下表面积污时间也会大大延长。输电线路遭雷击时有发生，如绝缘子污秽严重，虽然在工频电压下没有发生污闪，但其耐受电压低于避雷器设防电压时，一旦遭到雷击就会发生雷电闪络，由于污秽严重，沿雷电通道建立起来的工频电弧不能在雷电消失后熄灭，就会造成线路掉闸。如果使用清扫环，每个绝缘子都有一个比较干净的绝缘隔离带，阻止了工频电弧的建立，因而会大大减少雷击掉闸事故。对于合成绝缘子，污秽严重造成雷电闪络或雷电闪络建立起工频电弧，会烧毁合成绝缘子造成事故。另外，合成绝缘子也需要及时清扫；合成绝缘子的机械强度和抗老化性远不如玻璃绝缘子。由此来讲，采用玻璃绝缘子配合清扫环是最佳方案。四、结论使用绝缘子风力清扫环与现有技术相比具有以下优点：1、随时都在清扫绝缘子表面的污垢，使绝缘子表面永远不会积污，防止污闪。2、免除清扫或减少清扫次数，节省大量人力物力。3、消除了因清扫带来的不安全因素。4、大大减少因清扫造成的停电，提高供电可靠性。5、大大减少雷击掉闸次数。绝缘子风力清扫环的研制成功，解决了有史以来困扰人类的一大难5题，是人类在防止电力系统污闪的进程中树立起的又一块里程碑，随着推广普及，将为社会带来巨大经济效益。参考文献：[1]GB/T4585.2-1991、JB/T5895-91标准[2]顾洪连，玻璃绝缘子运行分析，电力建设2000（11）[3]刘吟雯，高电压技术问答，科学技术出板社