電力系統(tǒng)污閃事故時有發(fā)生，往往給電力公司和社會造成重大損失，防污閃的方法很多，如清掃、水沖洗、涂防污閃涂料等，成本都非常高。因此，如何克服現(xiàn)有技術的不足，是長期以來人們探索的課題。針對這一問題本人(趙樹海)研究發(fā)明了“絕緣子風力清掃環(huán)”，利用自然風力清掃絕緣子，成本低、效果好。
“絕緣子風力清掃環(huán)”由風力推動碗和絕緣環(huán)組成，其原理是利用然風力使清掃環(huán)旋轉，清掃絕緣子表面上的污垢，保持絕緣子清潔，防止電網(wǎng)污閃事故發(fā)生。
絕緣子風力清掃環(huán)，適用變電站、線路各類支柱形、盤形、復合型絕緣子，使用后絕緣子上表面積污程度大大降低。經(jīng)國家絕緣子避雷器質量監(jiān)督檢驗中心(西安電瓷研究所)在盤型懸式絕緣子上進行人工污穢閃絡對比試驗，結果表明：不套清掃環(huán)的絕緣子污閃電壓7.8kV，套上環(huán)清掃干凈以后污閃電壓為11.8kV，提高4.9kV，套上清掃環(huán)后，單片絕緣子提高污閃電壓50%以上。以110kV輸電線路每串7片絕緣子為例，平均每片承受工頻電壓約9 kV，未套環(huán)的絕緣子污閃電壓是7.8 kV，小于9 kV，會發(fā)生污閃;套有清掃環(huán)的絕緣子，上表面被清掃干凈，污閃電壓是11.8 kV，大于9 kV，這時如果空氣濕度達到100%也不會閃絡，相當于增加3片半絕緣子調爬。
清掃環(huán)本身進行人工污穢閃絡試驗，閃絡電壓為40.9kV，清掃環(huán)在盤型懸式絕緣子上承受電壓僅3kV,對絕緣子沒有影響。
從運行現(xiàn)場肉眼觀察，套清掃環(huán)的傘裙表面干凈，未套清掃環(huán)的傘裙表面積污嚴重。
多年來，風力清掃環(huán)在35kV-500kV電壓等級輸變電設備上運行良好，所裝設備沒有發(fā)生過污閃。
復合絕緣子也會發(fā)生污閃，污穢還會造成造成復合絕緣子電蝕，國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施規(guī)定：“對于嚴重污穢地區(qū)的復合絕緣子，應進行表面電蝕損檢查。”污穢造成復合絕緣子電蝕已成為電網(wǎng)的一大公害。
風力清掃環(huán)在復合絕緣子上使用如虎添翼。案例：有一條110kV輸電線路運行在重污穢地區(qū)，采用的是復合絕緣子，每年污閃、雷擊掉閘停電10多次、電蝕問題也比較嚴重、每年換下復合絕緣子十多支，采用風力清掃環(huán)2年來，掉閘停電次數(shù)為0，電蝕問題消除，沒有換過1支絕緣子。復合絕緣子已經(jīng)到達抗污閃的技術頂峰，風力清掃環(huán)又將這一頂峰提高了50%以上。
對于耐張絕緣子，如果是雙傘型，清掃環(huán)可以裝在兩片傘之間，清掃效果也十分明顯。
輸電線路遭雷擊頻繁，并不是雷電直接擊中導線，絕大次數(shù)是因為微弱的雷電感應電壓疊加到了輸電線路導線上了，如果絕緣子污穢比較嚴重，承受不了疊加的感應電壓會引發(fā)絕緣子閃絡，因污穢嚴重閃絡引起工頻電弧建立，最終造成污穢閃絡掉閘，這種掉閘重合閘成功率低，其原因是：絕緣子表面的空氣被電弧燒灼，絕緣程度降低，加之絕緣子表面污穢被燒灼，部分污穢物和水氣化變?yōu)榻^緣程度低的氣體，閃絡通道形成，重合閘后承受不了工頻電壓被再次擊穿，造成重合復掉，變?yōu)檎嬲奈坶W停電事故(有人把這種事故稱為雷擊停電事故，其實不然)，應該稱為：雷電感應污閃停電事故。下圖就是一次雷電感應污閃停電事故圖片，閃絡通道沿污穢比較嚴重的迎風面一側起弧。
加裝風力清掃環(huán)，絕緣子上表面被清掃干凈，雷電感應掉閘后重合閘就會成功，不會引起工頻電弧建立，極大限度地避免了雷電感應停電事故。另外，加裝風力清掃環(huán)，絕緣子上表面被清掃干凈，絕緣程度高，絕大部分微弱的雷電感應電壓疊加到導線上不會引發(fā)絕緣子閃絡，從而雷電感應掉閘次數(shù)會大大降低。
絕緣子覆冰，冰柱橋接并不一定會放電閃絡，如果絕緣子污穢嚴重，冰柱中含有污垢，絕緣強度降低，就會發(fā)生冰閃，另外，融冰時絕緣子污穢嚴重也會發(fā)生污閃。
絕緣子安裝清掃環(huán)后，上表面比較干凈，融雪時形成的冰柱中，含鹽量降低，冰柱的絕緣程度高，比沒有裝清掃環(huán)的設備抗冰閃能力強。經(jīng)過10多年雨雪冰凍天氣的考驗，所裝設備沒有發(fā)生過冰閃事故。
為了防止鳥糞落在絕緣子上，有些輸電線路在絕緣子串的最上端，加裝了一個大盤徑的絕緣子，雖然防止了鳥糞的污染，但也阻擋了雨水的自潔，抗污閃能力降低。
下圖就是因為復合絕緣子頂部自帶一個大盤，由于雨水被阻擋，復合絕緣子污閃，被迫在復合絕緣子頂部又加裝了一片玻璃絕緣子進行調爬。
這類復合絕緣子結合“風力清掃環(huán)”一起使用，效果會更好。
國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施規(guī)定：“清掃作為輔助性防污閃措施，可用于暫不滿足防污閃配置要求的輸變電設備及污染特殊嚴重區(qū)域(如硅橡膠類防污閃產(chǎn)品已不能有效適應的粉塵特殊嚴重區(qū)域)的輸變電設備。重點關注自潔性能較差的絕緣子，出現(xiàn)快速積污、長期干旱導致絕緣子的現(xiàn)場污穢度可能達到或超過設計標準時，應采取必要的清掃措施。”然而，這項措施很難把握，“重點”在哪里?范圍有多大?“可能達到”誰說了算?清掃是要付出代價的，萬一污穢度達不到或不是重點范圍白清掃，損失巨大，遺漏的“重點”污穢度超過設計標準時可能已經(jīng)發(fā)生了污閃。對于這條措施，如果采用風力清掃環(huán)可以節(jié)省大量人力物力，絕緣子污穢度永遠不會超過設計標準。(當然“永遠”是有條件的，應該說在有風的地方)。如果確實安排了清掃，下一次清掃何時安排，非常難決定。正確方案是：根據(jù)季節(jié)和負荷及早安排清掃，掃時順便把風力清掃環(huán)安裝上，避免下次清掃，避免污穢度超過設計標準發(fā)生污閃。
對于噴涂RTV涂料的絕緣子，也可以加裝風力清掃環(huán)，好上加好。
風力清掃環(huán)安裝簡單、便捷、速度快、停電時間短、造價低。如果在建設施工現(xiàn)場加裝更加簡單。目前，正在倡導、推廣“風力自潔型絕緣子”，絕緣子出廠時就附帶有風力清掃環(huán)，歡迎有興趣的朋友一起來探討、研究。
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