輸電線路帶電水沖洗安全及技術應用研究

廣東威恒輸變電工程有限公司 鄧 斌

1 概論

造成污閃有三個必要條件：運行電壓、污穢物、潮濕環(huán)境。針對污穢物或潮濕環(huán)境這兩個因素采取相應對策，都可以達到防止污閃的目的。目前國內電力系統(tǒng)普遍采用的防污閃措施有人工清掃、更換防污型絕緣子或合成絕緣子、涂防污閃涂料、加裝傘裙套、帶電清掃等。這些措施中，人工清掃效率低、清掃質量難保證且需要設備停電才能進行，給供、用電部門都帶來經濟損失，是應該逐步淘汰防污閃方法。

帶電清掃（洗）不受停電時間的限制，不影響多發(fā)、供電，具有很大的經濟和社會效益。帶電清掃主要分為帶電機械干清掃、帶電氣吹、帶電水沖洗等。其中帶電水沖洗是用高電阻率的壓力水柱清洗外絕緣的一種帶電作業(yè)方法。在電力系統(tǒng)中帶電水沖洗工作開展比較早，但主要是變電站的沖洗，然而，對于建設在復雜的地形中、尤其需高空作業(yè)的輸電帶電水沖洗，缺少一套高機動性、高安全的作業(yè)方案。

2 輸電線路帶電水沖洗的技術及安全問題

國內較為成熟且應用廣泛的沖洗作業(yè)多為特種車改裝而成，大多為消防車改裝而成（比如武漢奮進電力技術有限公司等研究的絕緣子水沖洗車）。這樣的工程車基本具備了最基本的沖洗控制系統(tǒng)和簡易溫濕度、風力傳感器檢測裝置，他們的服務范圍有限，主要針對變電站設備的水沖洗作業(yè)，對于高空中的高壓線路則沒辦法使用，只能人為操作高空清洗作業(yè)，高空作業(yè)的人工風險很高。目前國內外關于輸電線路帶電水沖洗作業(yè)的相關設備在不斷更新，根據外部因素添加多種傳感器檢測裝置達到檢測更精確的目的，同時也為安全防護做到了保障，即便對消防車等改進，仍然滿足不了高空作業(yè)的許多要求。

目前來說，高空水沖洗作業(yè)仍然面臨著某些方面的技術挑戰(zhàn)，完全靠人工登塔來操作人身風險很大，同時人工操作不當的話可能導致電網事故等。其次，現有工程車雖然加入較多類型的傳感器檢測裝置，但仍做不到足夠精確的沖洗位置判斷，可能會因沖洗位置出現誤差導致同一處地方多次清洗，使得輸電線路表層絕緣子污閃問題清理不掉反而破壞了其表面物質，導致漏電短路等問題，后期維修將會花費很大成本進行排查和維修，對人員安全也有一定威脅。

總結來說，通過對高空工程車的改造，進而改進操作監(jiān)控和定位出錯緊急報警和制動裝置，不但能縮短水柱距離且滿足沖洗的效果，也能提高作業(yè)效率和安全性等。

3 設備技術研究

針對以上技術問題的研究，在具有伸縮臂的專用水沖洗作業(yè)工程車的基礎上添加視頻監(jiān)控系統(tǒng)，結合動態(tài)視頻監(jiān)控定位更精確，即使定位有偏差也能及時調整，避免發(fā)生事故（如圖1為車載式帶電水沖洗裝置安全防護系統(tǒng)結構）。另外，工程車伸縮臂對距離不敏感，采用多種測距傳感技術、矢量定位技術等的加持，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)能精確地定位并采取最安全的措施和最短的時間進行高空輸電線路帶電水沖洗作業(yè)，既能在最短的時間內完成沖洗作業(yè)，簡易的創(chuàng)造了沖洗作業(yè)的操作條件，又能保證安全性，減少人力成本，保障作業(yè)人員的人身安全。

最重要的是，能夠實現水槍噴嘴在高空位置精準的對絕緣子進行測距并瞄準，通過多種傳感器自主檢測需要沖洗作業(yè)位置的作業(yè)條件。比如與周圍物體的實際距離、是否有空氣中物質的影響、是否溫度濕度符合作業(yè)條件等，這些都可以自動識別并傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)，操作人員只需在車內操作就可以完成精確的水沖洗作業(yè)，如果周圍的物體距離不符合標準沖洗距離，則系統(tǒng)可以自動報警并采取制動將物體限鎖在固定距離，既保證了正在沖洗作業(yè)的絕緣子正常作業(yè)，又能保證距離外的物體不受影響，那么也就不會影響到正常的高壓線電能傳輸，也就不會發(fā)生斷電漏電導致的電網維修等問題，成本將大大的減少。

4 安全技術研究

本文所研究的安全防護系統(tǒng)中主要工作原理如下：將工程車停在合適的位置停穩(wěn)后，操作伸縮臂移動到合適的位置進行個簡單的定位，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)全方位的查看沖洗作業(yè)的操作環(huán)境，認為檢查絕緣子周圍的物放置方式，利用傳感器測出與物體實際距離，打開限鎖裝置將距離較近的物體控制在一定距離內，通過場強距離檢測系統(tǒng)定位需要進行水沖洗作業(yè)的位置上與伸縮臂實際的距離，通過數據分析后，采取相應的水壓強度對準沖洗位置進行帶電水沖洗作業(yè)，如果過程中遇到周圍物體距離超過范圍，系統(tǒng)將會報警中斷作業(yè)，并顯示具體報警的問題，人為操作限鎖裝置對物體位置重新調整，位置達到范圍后繼續(xù)作業(yè)。至此整個帶電水沖洗作業(yè)就全部完成。其中報警控制原理如圖2。

整個安全防護系統(tǒng)建立在技術的基礎上進行精準定位和預警處理后，將高空帶電水沖洗作業(yè)從人為操作轉換成設備處理，實現了操作人員人身安全的把控，又達到了成本控制的效果，值得廣大從事電力電網維護工作的技術人員推廣。

5 結語

通過把高空工程車改裝成輸電線路帶電水沖洗作業(yè)車，從人工高空作業(yè)轉變成機械化操作，一方面降低了人工操作帶來的人身安全問題的概率；另一方面提高了沖洗作業(yè)的效果和效率，進而為電網的安全運行創(chuàng)造了很好的經濟效益。