换流站换流阀手持自动清洁工具的设计

樊建聪

（南方电网超高压输电公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

换流阀是直流输电工程的核心设备，通过整流和逆变功能实现交、直流电转换。换流站换流阀多采用户内悬吊式多重阀结构，由众多晶闸管串联组成，其中每一个晶闸管都备有负责触发、保护及监视功能的电子电路。在换流站中，晶闸管承受大电压且流过较大电流，周围形成电场后对灰尘吸附作用明显。换流阀长期运行导致积灰现象严重，存在降低晶闸管绝缘水平、电子电路误发信号及采样错误等风险。因此，晶闸管清扫是设备维护的重要维护项目。

目前，国内换流阀清洁主要包括2种方式——常规手动清洁方式和高压吹气法。对于常规手动清洁方式，由运维人员乘坐阀厅升降车钻入阀塔内部，利用毛刷、毛巾等进行手工清扫。此方法费时、费力且易损坏设备。对于高压吹气法，利用空气压缩机储气罐形成高压空气，通过喷头吹扫阀厅。此方法空气压缩机体积较大，携带不便，且易形成二次污染。

针对上述方式存在的不足，换流站换流阀手持自动清洁套装采用新型防静电手持自动工具，具有体积小巧、性价比高、方便携带以及清扫高效的特点。手持式工具的外壳、转轴、毛刷和微型吸尘器的外壳均采用绝缘材料制成，且毛刷采用防静电软质材料制成，可应用于晶闸管等精密电力器件的清洁。手持自动工具外装防静电护套，避免清洁过程影响电力器件的性能。针对晶闸管不同位置，可采用圆形防静电毛刷和柱形防静电毛刷。清扫时，先用防静电毛刷清洁晶闸管，再将灰尘吸入其中防止二次污染。人员在清扫过程中无需触及晶闸管，可有效防止损坏晶闸管及其电路。目前来看，换流站换流阀手持自动清洁套装将是未来换流阀清洁的最佳方式之一。

1 手持清洁工具工作原理

清洁工具如图1所示，手持清洁工具1内部设有可充电锂电池和微型电机，其中可充电锂电池为微型电机供电；特质防静电护套2加装在手持清洁工具外表面；按钮4用于控制微型电机运转；转轴5用于连接微型电机输出轴；防静电毛刷6和7均可拆卸。

电力传动结构如图2所示[1-2]。

连接摇杆和曲柄采用空心设计的塑料圆杆，以减少曲柄滑块机构动力原件和传动件的质量，从而有效减少系统的负载、转速波动，降低对电机的功率要求，并在电池容量一定时延长清洁工具的使用时间。

在传动结构运行时，电机顺时针转动，带动曲柄做顺时针转动。此时，连接摇杆在一定角度范围内周期性抖动，抖动中推动滑块（毛刷）在导轨上做往复直线运动。毛刷以每分钟近千次或几千次的速度运动，清洁能力和效率高于普通人工清洁。

2 使用方法及优点

使用时，先将防静电圆形毛刷6装在手持式工具1上，打开控制开关4，此时检修清洁人员可对晶闸管进行清扫。清扫过程中，可随时通过控制开关4控制防静电毛刷6的运作。对于晶闸管不同位置的清洁，可安装转轴5并套上防静电柱形毛刷7进行清洁。清扫完毕后，关闭控制开关4。

手持清洁工具具有以下4个优点：

（1）方便携带：换流站换流阀手持自动清洁套装采用新型防静电手持自动工具，具有体积小巧、性价比高、方便携带以及清扫高效的特点；

（2）安全可靠：手持式工具的外壳、转轴、毛刷和微型吸尘器的外壳均采用绝缘材料制成，且毛刷采用防静电软质材料制成，可运用于晶闸管等精密电力器件的清洁；手持自动工具外装防静电护套，避免清洁过程影响电力器件性能；

（3）适用于不同部位清洁：针对晶闸管不同位置，可采用圆形防静电毛刷或柱形防静电毛，清洁效果较好；

图1 手持式清洁工具

图2 电力传动结构

（4）防止二次污染：清扫时先用防静电毛刷清洁晶闸管，再将灰尘吸入其中，防止二次污染。

3 结 论

本装置针对换流站晶闸管长期运行后吸附灰尘造成的不安全因素，设计了换流站换流阀手持自动清洁工具，实现了对换流站内换流阀晶闸管的清洁，提高了工作效率，减少了换流阀故障发生率，保障了电力设备的安全、稳定运行。