高壓隔離開關檢修中超聲波清洗的應用

文/袁勁松，大唐華銀金竹山火力發電分公司

因為長時間運行，加之自身具有凡士林和潤滑油，使得隔離開關觸指和觸頭等區域沾染大量的塵土，形成頑固的污垢，引發接觸問題，造成運行故障，因此需要在檢修過程中做好清洗工作，避免故障發生。

1 超聲波清洗機構成

超聲波清洗機由超聲波系統、溫控系統、清洗槽、加熱系統構成，其中超聲波系統是由換能器與超聲波發生器組成，加熱槽材質多為不銹鋼管材，具有較強的耐酸堿腐蝕性。溫度控制系統可以控制溶液溫度，進行溫度調整。清洗槽多為不銹鋼材料，采取氬弧焊焊接形成的，槽體設置了排渣檢修口與溫控器等，構成清洗系統。

2 超聲波清洗在高壓隔離開關檢修中的應用

2.1 應用原理

超聲波清洗機的應用，主要是利用超聲波發生器與清洗缸等，超聲波發生器可以產生高頻高壓，利用電纜，傳導給換能器，而換能器和振動板相互作用，可以產生高頻共振，帶動清洗液運動。當開始清洗后，清洗液會被加熱，受到超聲波輻射作用，使得液體振動，產生氣泡，發生空化效應，也就是在超聲波縱向傳播下所形成的負壓區產生與生產，在超聲波正壓區閉合與破裂。當氣泡閉合時，能夠產生1×108Pa的高壓，不斷沖洗高壓隔離開關物件表面，在沖刷作用下，可以將物體表面的污垢清洗下來，達到清洗的目的[1]。

2.2 應用優勢

2.2.1 清洗能力

利用超聲波清洗，進行高壓隔離開關檢修時，具有較強的清洗能力。傳統的人工清洗法，只能將表面污垢去除，對于嚴重的油垢與銹蝕等氧化物，則很難有效去除，需要進行打磨，極易損傷開關接觸面與觸指面的鍍銀層，使得開關的導流能力下降。而超聲波清洗法，利用溶液，在高速沖刷的狀態下，可以有效的將油垢去除，這是人工清洗法難以達到的，而且不會給設備造成損害[2]。

2.2.2 清洗成本

從清洗成本角度來說，采取人工清洗法，進行110kV隔離開關觸頭與拉簧等零部件清洗，需要使用1.8L清洗液，同時還需要花費大量的時間來擦拭設備。而超聲波清洗法，不僅可以節省清洗液，可以能夠重復使用，減少清洗液的排放，能夠有效降低對環境的污染。以清除隔離開關觸指氧化層為例，采取人工處理方法，進行24只觸指表面清除，設置3名人員，需要花費16min，若在夜間作業，至少需要30min，而超聲波清洗法，只需要花費3-5min，便能夠完成清除工作，減少停電時間，清洗結果對比如圖1所示。

2.2.3 清洗效果

采取超聲波清洗法，能夠有效的處理隔離開關缺陷，具有較強的應用優勢。某供電局500kV變電站主變壓器35kV電容器組隔離開關，出現三相過熱故障，U相溫度可以達到155℃、V相溫度可以達到228℃、W相溫度可以達到200℃，電流為831A，環境溫度達到1 8℃，接觸電阻達到新觸指的11倍。針對此缺陷，進行故障檢修，利用超聲波清洗法，進行故障處理后，開關觸指的接觸電阻與新觸指較為接近，而傳統工藝只能降到全新觸指的5倍左右。

圖1 傳統打磨法與超聲波清洗法結果對比

3 超聲波清洗的應用要點

利用超聲波清洗法，進行高壓隔離開關檢修，嚴禁使用可燃性或者堿性、酸性較強的溶劑，避免腐蝕隔離開關元器件。同時需要保證設備接地情況良好，以免發生安全事故。超聲波清洗機的使用，需要放置在干燥、清潔的環境中，避免發生劇烈運動。除此之外，操作人員必須要檢查清洗液是否充足，不可在無清洗液的狀態下啟動設備。在清洗時，不可以將手伸入到超聲波清洗機器內，需要避免重物撞擊缸底，造成換能器脫落。在操作的過程中，要嚴格按照操作流程與安全要點執行，確保清洗作業的安全性。

4 結束語

超聲波清洗法作為新型的高壓隔離開關零部件清洗方式，具有較強的清洗效果，縮短了清洗時間，提升設備清洗效率，對環境污染程度較低，被廣泛的應用于高壓隔離開關檢修作業中，發揮著積極的作用。

[1]梁偉.超聲波清洗在高壓隔離開關檢修中的應用[J/OL].電子測試,2016(05).

[2]徐貴,楊衛東,陳明華,韓斌龍,杜建國.超聲波清洗技術在變電站隔離開關上的應用[J].內蒙古電力技術,2017（01）:58-60+65.