500kV輸電線路懸垂絕緣子串帶電水 沖洗的工藝和實施

牛慧文 張海峰 吳寶貴 方康健

（1.國網(wǎng)浙江省電力公司培訓中心，杭州 311600； 2.山西晉緣電力化學清洗中心有限公司，太原 030000）

隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴重，導致絕緣子污閃事故出現(xiàn)了頻率高、覆蓋面積廣的趨勢。為及時清除絕緣子表面污垢，又不影響正常輸電，各國都在發(fā)展帶電水沖洗作業(yè)。

220kV 輸電線路帶電水沖洗作業(yè)采用消防車等大型沖洗設備進入作業(yè)現(xiàn)場使用消防水槍直接沖洗的方法進行沖洗，而500kV 輸電線路大多架設于高山等消防車輛無法進入的地區(qū)，不能采用與220kV輸電線路相同的方法進行沖洗。因此，我們采用便攜式的制水設備，登塔后，用特制的小水槍進行沖洗，這就涉及到噴口直徑、水槍壓力、水電阻率和沖洗方法等問題的研究。為此，從2012年至今，本項目進行了近兩年的試驗，總結(jié)了一套成熟、穩(wěn)定的帶電水沖洗方法。確保500kV 輸電線路設備帶電水沖洗安全、可靠、有效的實施。

1 500kV 輸電線路懸垂絕緣子串帶電水沖洗工藝

1.1 作業(yè)流程

500kV 輸電線路帶電水沖洗作業(yè)流程如圖1所示，工器具運輸、制水、工器具組裝、工器具檢查、水電阻率檢查、水槍壓力檢查和準備登塔等過程不作逐一描述，只對500kV 輸電線路帶電水沖洗特有細節(jié)進行說明。

1.2 桿塔選擇

針對直線塔、耐張塔不同污穢等級絕緣子泄漏電流進行試驗，試驗電壓為500kV，本文中主要對直線塔絕緣子串的沖洗方法進行研究，試驗場地分別為浙江省電力公司培訓中心浙西500kV 橋林5127線4 號塔。桿塔為酒杯型直線塔。絕緣子組裝方式為Ⅰ型、Ⅱ型懸垂絕緣子串。

圖1 500kV 帶電水沖洗作業(yè)流程圖

1.3 工器具運輸與制水

桿塔大多分布于高山等車輛難以到達的位置，針對這種情況，我們自制了一套小型制水設備，可以用人力或騾馬將其運至作業(yè)位面，其它工器具見表1。帶電水沖洗使用的水必須具備一定得電阻率，可以就地取山泉水或自備自來水通過小型制水設備制作。

表1 500kV 輸電線路帶電水沖洗作業(yè)工器具

1.4 塔下準備工作

將水槍嘴固定到操作桿的卡齒上，旋轉(zhuǎn)至與操作桿至所需角度，將引水管的一端與操作桿引水管接通，另一端與升壓泵接通。調(diào)節(jié)水柱壓強，測試水電阻率及水槍壓力，然后試噴水，觀察水柱并調(diào)整至最佳狀態(tài)。

1.5 懸垂絕緣子串沖洗

如圖2所示，1 為1 號作業(yè)人員，2 為2 號作業(yè)人員，3 為絕緣操作桿，4 為引水管，5 為絕緣繩。懸垂絕緣子串作業(yè)時，塔上由兩名工作人員完成。1號作業(yè)人員為輔助人員，帶無頭繩與絕緣滑車爬至橫擔上方，使用繩套將滑車掛在被沖洗的絕緣子串橫擔側(cè)的中部。2 號作業(yè)人員為沖洗操作人員，爬至與絕緣子串中部平行的主材處就位。地面作業(yè)人員將組裝好的操作桿及引流管吊至橫擔，由1 號作業(yè)人員轉(zhuǎn)交給2 號作業(yè)人員，兩名作業(yè)人員就緒，開始沖洗作業(yè)。

圖2 懸垂絕緣子作業(yè)示意圖

1.6 注意事項

帶電水沖洗作業(yè)必須遵循國網(wǎng)帶電作業(yè)相關規(guī)程，同時應注意以下事項：

1）沖洗作業(yè)前，必須對水電阻率進行檢驗，是否符合要求；

2）對懸垂絕緣子進行沖洗時，要掌握好操作桿與絕緣子串的距離，以免發(fā)生組合絕緣安全距離不夠。

3）在對水平串絕緣子進行沖洗時，由于要不停的調(diào)整沖洗的角度，操作桿會上下左右轉(zhuǎn)動，要時刻注意噴嘴與絕緣子的距離。

4）沖洗時應選擇合理站位，橫擔上方吊槍人員應與下方持槍人員密切配合，沖洗前應先測試水柱長度。

5）確保有良好的沖洗角度和水柱沖擊力、沖洗中避免脫槍。沖洗時水柱移動要緩慢，且由導線側(cè)向接地側(cè)進行。

2 關鍵技術參數(shù)

水柱和操作桿的泄漏電流是帶電水沖洗工藝和實施過程中主要技術參數(shù)，而水槍噴口直徑、水電阻率和水槍壓力的選擇直接影響泄露電流的大小，因此這三個因素就成為帶電水沖洗安全性、可靠性與沖洗效果的重要指標。

2.1 水槍噴口直徑的選擇

圖3是500kV 絕緣子在3mm、8mm、10mm 三種不同水柱噴口直徑的水柱泄漏電流與水柱長度的關系。從圖3中可以明顯看出水柱的泄漏電流隨著水柱長度的增大而減小，說明試驗的合理性，并且這一規(guī)律適用于不同水柱噴口直徑。

圖3 不同水槍直徑下水柱長度和泄漏電流的關系

2.2 水槍壓力的選擇

如圖4所示是500kV 絕緣子在3mm、8mm、10mm 三種不同的水槍直徑下，水柱泄漏電流與水槍壓力的關系，從圖中可以明顯看出水柱的泄漏電流隨不同水槍壓力下，其值沒有明顯的變化趨勢。因此，在進行帶電水沖洗時，水槍壓力不必考慮，只要滿足沖洗條件和沖洗效果即可。

圖4 不同水槍直徑下水槍壓力與泄漏電流的關系

2.3 水電阻率的選擇

在不同水槍壓力下，在500kV 和550kV 電壓等級下，測量水柱的泄漏電流與水的電阻率的關系。從圖5中可以看出，水柱的泄漏電流隨著水的電阻率增加而減小，但是變化趨勢不明顯，只是緩慢減少。水柱的泄漏電流隨著電壓等級的增加而增加。

圖5 水的電阻率與泄漏電流的關系

綜上所述，圖6為3mm 水槍直徑徑，1.8MPa水槍壓力為，200000 Ω·cm 水電阻率為時500kV輸電線路絕緣子帶電水沖洗現(xiàn)場示意圖，即本試驗所采用的技術參數(shù)。3mm 的槍嘴沖洗既能達到良好的效果（如圖7），也使耗水量降低了3.5 倍，而與10mm、8mm 槍嘴沖洗時相比，不同水柱長度和不同水槍壓力下泄露電流最低，故選擇3mm 作為試驗水槍口徑。如圖6所示水電阻率≧200000 Ω·cm 時泄露電流逐步減少，后面的試驗驗證了這一點。

圖6 500kV 輸電線路絕緣子帶電 水沖洗現(xiàn)場示意圖

3 試驗驗證

如圖7所示，水電阻率≥200000Ω·cm，槍嘴直徑3mm，壓力1.8MPa，操作桿長度5m，水柱長度2.5m，單槍懸吊式?jīng)_洗工況下，一級至四級污穢，沖洗過程中未出現(xiàn)明顯起弧現(xiàn)象，泄漏電流幅值時

圖7 噴涂1—4 級污穢時泄露電流的數(shù)據(jù)分布圖

刻大多出現(xiàn)在沖洗至接近絕緣子橫擔側(cè)位置，沖洗前泄露電流最大達到1.83mA，泄露電流始終在1mA左右波動，而且從圖可以看出整個沖洗過程數(shù)據(jù)沒有大的突變，變化趨勢平穩(wěn)，從而也印證了沖洗方法及技術參數(shù)選擇的科學性和合理性。

4 結(jié)論

國家電網(wǎng)在500kV 帶電水沖洗作業(yè)方面暫未出臺相關的導則，本次試驗通過對噴涂不同等級人工污穢的絕緣子進行沖洗，未發(fā)生過閃絡及泄漏電流過大的情形，經(jīng)過大量的沖洗試驗，我們總結(jié)了相關的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)，為500kV 輸電線路帶電水沖洗作業(yè)研究提供了參考。

[1] 國家電網(wǎng)公司組編.帶電作業(yè)操作方法 第1 分冊 輸電線路.北京: 中國電力出版社,2009.

[2] 易輝.帶電作業(yè)技術標準體系及標準解讀.北京: 中國電力出版社,2009.

[3] 胡毅.帶電作業(yè)工具及安全工具試驗方法.北京: 中國電力出版社,2003.

[4] GB/T 13395—2008 電力設備帶電水沖洗導則.北京:中國標準出版社,2008.