[发明专利]电气设备外绝缘的干冰清洗系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电气设备外绝缘除污技术，尤其涉及一种可以在带电作业条件下电气设备外绝缘的干冰清洗系统。

背景技术

电气设备的污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电场作用下出现的强烈放电现象。尽管现有的防污措施较多，如采用防污绝缘子、调爬、增加绝缘子片数等，但处于污秽地区的电气设备在恶劣气候下，其绝缘极易被击穿，从而发生污闪事故，严重时会影响电气设备的安全运行，给电力系统带来不必要的损失。

随着社会工业化的日益发展，电力系统的安全正常运行越来越重要，由于电力系统的污闪故障会给用户带来停工、停产，甚至发生严重事故，造成重大经济损失和社会影响。因此，电气设备防污闪新技术和新方法的研究，愈来愈受到人们的重视。防污闪的措施很多，传统的方法是春秋两季的停电清扫，采用硅油、硅脂等涂料，增加外绝缘的爬电比距，近年有的使用增爬裙、使用PRTV涂料、以及带电水冲洗等。

干冰清污技术已在国外模具制造业、轮胎清洗、发电机清洗等方面得到应用；采用干冰清除电气设备绝缘表面的污垢，通过其热学效应和力学效应，可以大大提高清污的效率，同时有别于水冲洗方式，干冰清污时对邻近电气设备不会带来电气安全问题。该方法在变电站和输电线路中的应用还未见报导。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有电气设备绝缘清污技术存在的缺点和不足，提 供了一种电气设备外绝缘的干冰清洗系统；

本发明的目的是这样实现的：

本系统包括干冰颗粒喷头、绝缘可调支架、干冰输送绝缘管道、绝缘支架调节杆管、干冰清洗装置、空气压缩机、空气干燥机、支架调节动力装置、接地基座、干冰制冰造粒机、液态二氧化碳储存罐和干冰保温箱；

干冰颗粒喷头、绝缘可调支架、干冰输送绝缘管道、干冰清洗装置、空气压缩机和空气干燥机前后依次连接；

绝缘可调支架、绝缘支架调节杆管和支架调节动力装置前后依次连接；

干冰制冰造粒机、液态二氧化碳储存罐相连接；

干冰保温箱为独立设备；

接地基座作为清洗系统的安全接地底座。

本系统的工作原理是：

干冰清污技术是将液态二氧化碳通过干冰制冰机制成干冰颗粒或干冰方块，并研磨成细粉后通过喷射清洗装置与压缩空气混合喷射到被清洗物体表面，利用固体干冰颗粒高速运动产生的冲击力，结合干冰本身温度低以及升华所产生的热力膨胀，使绝缘清洗表面的结垢、油污、残留杂质迅速被剥离清除。

选择直径3mm左右的干冰颗粒作为清洗介质，是因为根据冲量公式原理在F＝1/2mυ2，作为充当m角色的干冰介质，干冰粉没有干冰颗粒的质量大，产生的冲击效果就没有干冰颗粒的效果好。而采用大颗粒的干冰颗粒，考虑到大颗粒干冰的质量大，冲击强度过大及冲击的粉碎度不够，不能达到最理想的清洗效果。经过试验确定3mm的干冰颗粒的清洗效果是最好的。

干冰清洗时喷射介质干冰颗粒通过干冰清洗装置在高压气流中加速，通过干冰颗粒喷头喷出，冲击要清洗的表面。干冰清洗的特点在于干冰颗粒在冲击瞬间气化，其动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换，致使固体CO2迅速升华变为气体。由于干冰颗粒温度极低(-78℃)，气化时吸收大量热量。借助于干冰颗粒与清洗表面间的温度差，形成热冲击现象，使污垢层温度降低、脆性增大，干冰颗粒能够迅速将污垢层冲击破碎。

干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800倍，这样就在冲击点造成“微型爆炸”，将绝缘表面的污垢层吹扫剥离。具有不同热膨胀系数的污垢和绝缘材料之间的温度差会破坏这两种材料间的结合。由于CO2挥发掉了，干冰清洗过程没有 产生任何二次废物，留下需要收集清理的只是清除下来的污垢。

干冰颗粒喷头与干冰制冰造粒机之间通过绝缘可调支架相连，用以隔离被清洗绝缘表面的高电位，实现在带电情况下的清洗工作。

干冰喷射清洗中，清洗介质是坚实的干冰颗粒。高压液态CO2从管道引入干冰制冰造粒机，在成型缸中喷出转化为雪状固体CO2，雪状CO2靠液压力通过模具挤出成型干冰颗粒。这些颗粒通常直径为3mm，长度为2.5～10mm。这些干冰颗粒可直接使用，也可储存于干冰保温箱中备用。

本发明具有以下优点和积极效果：

(1)节约费用，干冰在清洗过程中直接挥发，没有清理清洗介质的费用，避免二次污染对相邻电气设备的影响。