浅谈绝缘工器具清洗装置在配电作业中的应用

云南文山电力股份有限公司 杨 华 王竟玮 林 卫 王林德 李健康 马 季 邓忠宁 田 文

配网不停电作业绝缘工器具包括绝缘操作杆、绝缘防护用具和绝缘遮蔽用具等，其主要作为主绝缘和辅助绝缘保护作业人员免受触电伤害。随着绝缘工器具的频繁使用，由于缺乏合适的保养措施，经常使用的绝缘工器具表面污秽积累严重，影响了其表面绝缘性能，给配网不停电作业的安全开展带来了隐患。

超声清洗是一种比较先进的油污零件清洗方法，具有生产率高，污染小的特点。目前由于受到超声波装置的限制，通常用于中小零部件的清洗。本发明就是通过超声波清洗技术，应用到配网不停电作业绝缘工器具的维护保养中，有效清除绝缘工器具表面污秽，提高绝缘工器具的使用寿命，保障作业安全。

1 目前作业现状

随着配电网带电运行的快速发展和大力推进，运行要求也在不断提高。为了融入工作环境，必须不断将不同的绝缘层保护工具投入到工业生产和应用中。但由于制造团队缺乏人力资源管理，绝缘保护工具的表面附着、一些金属材料的氧化、导电膏和粉尘等异物的清理需要大量的工作时间[1]，从而提高了员工的疲劳程度。最重要的是，没有额外的工作时间来清洁和修复所使用的绝缘保护工具。从而简化了增强绝缘保护工具的使用周期。同时，保温层保护工具的表面污垢不干净整齐，耐压试验中的击穿和报废增加了投资和生产成本，提高了工人的生命风险[2]，因此迫切需要开发一种简单、快速、有效的清洗技术。

本实用新型提供了一种电力设备清洗设备。通过万向轮的设计，清洗设备移动自如，移动灵活稳定，可靠性高。同时，第一支架与底板之间、直线连杆之间、直线连杆与直线滑台之间采用旋转连接。通过推动线性滑动台的移动，第一个支架可以扩展到不同的角度。此外，第二支架设置在第一支架上，链轮与链轴的啮合传动可以促进第二支架的伸缩，从而集成到不同相对高度动力设备的清洗工作中。它具有结构简单、实用操作方便、成本低、实用性强等优点。新机型采用的技术方案如下：

驱动力设备清洗设备包括机架控制模块、旋转控制模块、直线运动控制模块、伸缩控制模块和清洗控制模块。车架控制模块包括车身、万向轮、推杆、刷头储槽、清洗槽和刷头连接器。车身底部装有万向轮，车身第一端装有推杆，车身上和靠近车身的第二端装有刷头储物箱和清洗槽，车身第二端装有刷头连杆；旋转控制模块设置在车身中部。旋转控制模块包括底板、旋转轴承、旋转电机、旋转编码器、主动齿轮和旋转齿轮。旋转轴承安装在车体上，旋转轴承外圈与车体牢固连接。

旋转轴承的内圈通过旋转电机和旋转编码器牢固地连接在底板的第一端面上。旋转电机和编码器的输出轴连接到与旋转轴承相互作用的主动驱动或旋转车轮，直线运动控制模块位于底板的第二端面。膨胀控制模块包括第一支架、直杆、第二支架、膨胀电机、膨胀轮和链轮。所述第一支架可旋转至所述底板，所述第一支架两侧设有直杆，所述直线连接的第一端连接在所述第一支架的第一端，所述膨胀电机的输出轴连接所述链轴。

清洁控制模块设置在第二支架的第二端。清洁控制模块包括清洁轴、第一旋转电机、清洁盘、清洁电机、清洁连接轴和清洁头。洁净轴承经过轴承座装在第二支撑上，洁净轴承的第一端经过大齿轮联轴器与第一旋转电机的出口轴连接，洁净盘也与洁净轴承紧密连接，在洁净盘上还设有洁净发电机，洁净供电的出口轴经过联轴器接在洁净连结轴的一端，在洁净连结轴的二端还设有连接节套，清洁头通过清洁头的连接座安装在清洁连接轴的连接套筒中。

2 绝缘工器具的定义及分类

绝缘层工具包括带电作业用保温层工具和保温层安全工具。带电作业用保温层工具和仪器包括保温层专用工具、保温层保护工具和保温层屏蔽工具。保温层安全工具基本上分为保温层安全工具和辅助保温层安全工具。带电作业工具是指由绝缘材料制成的带电作业专用工具，包括保温层专用工具、保温层保护设备、保温层屏蔽用具等。

2.1 带电作业绝缘工具

带电作业保温层专用工具包括保温层支撑吊杆、保温层专用实际操作杆、保温层滑轮、保温层硬梯、保温层绳索专用工具、保温层水平载荷等。

支承、拉挂绝缘交通支柱，拉抬电缆或其他装置上的绝缘层；保温板材及专用实用牵引拉杆：充能装置，在短距离内具体实际操作的专用工具，如接通或切断高压隔离开关、熔断器等；绝缘保护层滑车(含牵引装置)：由鞍座、滑车、棒夹和绝缘保护层叉子等构成，用以移动绝缘保护层支撑棒装置；终极点硬梯子：在带电作业中，人们为了匹配机械设备抗拉强度等电特性所爬出的坚硬绝缘梯子的统称；终极点绳子：由天然纤维材质或合成纤维材质所制作的绳子，具备了良好的电绝缘层功能；绝缘(临时)：用绝缘材料制成的设备，用于临时支撑点导线和载流(临时)电缆。

2.2 带电作业绝缘屏蔽用具

带电作业的绝缘层屏蔽器材分为绝缘保护层保护帽、电线绝缘层手套、绝缘保护层靴、电线绝缘层袖子、绝缘保护膜外套膜、全绝缘保护膜外套等。

绝缘保护层保护帽由电线绝缘层塑料或绝缘保护膜等合成材质制成，以避免工作时的工人头部触电；全绝缘拳手套则由塑胶绝缘保护膜或人工合成材质等绝缘保护膜制成，以避免工作工人的双手触电；绝缘层靴子是由绝缘材料所做成的靴子，并带有防水鞋底，以避免工作人员的脚部遭受电击；而绝缘套管则由塑胶绝缘保护层或合成材质的绝缘保护层所构成，以防止工作时工人手臂触电；由工人制作多层绝缘材料，以防触电；全绝缘逐层服装由绝缘材料制成，以防止工人在工作时对人体造成电击。

2.3 带电作业绝缘防护用具

带电作业的绝缘层防护装置分为绝缘保护层屏蔽罩、绝缘保护层毯、导线绝缘层管(硬)、绝缘层管(软)、绝缘保护层套管等：绝缘保护层屏蔽罩主要由绝缘材料所构成，用以遮蔽带电导线或非带电导体；绝缘层毯(布)是由合成绝缘层塑料或塑料制成的软板，用于绝缘层导体或带电、不带电或其他接地金属的部件。

3 绝缘工器具清洗装置设计

3.1 要解决的技术问题

针对传统绝缘式工作用具不便于清洁的问题，本发明也进行了自动清洁；针对传统绝缘工业陶瓷容器中表层油污难以去除的缺陷问题，本研究利用了超声波传感器在液态中产生的空化作用、加速率作用和直进流效应等对液态和污水产生直接、间接的驱动力，将油污层扩展、乳化、剥落从而实现了洁净目的。

3.2 技术方案

图1中1～13依次为：不锈钢框架、发生器架、水箱、升降杆、滑轮组、升降平台、料夹、高压喷嘴、风机、透明侧开门、超声清洗水槽、支脚、水过滤系统。

图1 绝缘工器具超声清洗装置结构图

图2中1.1～1.12依次为：水管一、不锈钢过滤器、水管二、快插接口一、水泵、快插接口二、Y 型过滤器、水管三、阀门、水管四、快插接口三、压力表。其中：水管1.1与不锈钢过滤器1.2通过螺纹连接，不锈钢过滤器1.2通过螺纹与水管二1.3连接，压力表1.12通过螺纹与水管二1.3连接，水管二1.3通过快插接口一1.4与水泵1.5连接，水泵1.5通过快插接口二1.6与Y 型过滤器1.7连接，水管三1.8由螺纹与Y 型过滤器1.7和阀门1.9连接，水管1.10由螺纹与阀门1.9连接，水管1.10通过快插接口三1.11与水箱3连接。

图2 水过滤系统结构图

图4 支脚结构图

图3中1.1.1～1.1.4依次为：手拧螺丝一、内六角螺丝一、钢丝绳一、钢丝绳二、喷淋管。结构说明：料夹7通过手拧螺丝一1.1.1与升降平台6固定，升降平台6通过钢丝绳一1.1.3和钢丝绳二1.1.4连接到升降杆4；图3中1.1.1.1～1.1.1.3依次为：内六角螺丝二、万向轮、可升降支脚。

图3 升降平台结构图

3.3 装置功能和性能介绍

设备外绝缘附盐密值清洗工器具，由一体式进出水托盘和手动清除外绝缘污秽的电动喷水设备等二个部分构成，并具备如下功能：操作简单、通用性强，手动清除绝缘的污秽刷头具备手动除污功能，洒水设备和旋转刷头共用同一个电动设备且各自设有独立开关，通过调节洒水设备开关即可完成抽水、喷水等功能，减轻现场作业强度、增加作业效果。

另外通过多次试点、实验证实：研制的新型绝缘子附盐密值清洁工器具可单独在塔上进行，操作简便，所携带的工器具数量小、费时较短，克服了原清洁方法所配置的工作人员、工器具数量较多或清理费用较长的缺点，可广泛应用于各种高电压等级输电线路绝缘子串附盐密值的清洁，基本满足设计要求，达到了预设效果。

4 有益效果及结论

本发明升降杆4通过钢丝绳一1.1.3和钢丝绳二1.1.4控制升降平台6及料夹7进出超声清洗水槽11实现自动清洗，风机9对清洗后的绝缘工器具进行快速风干，以解决绝缘工器具清洗复杂的缺陷。本发明通过超声清洗水槽11对绝缘工器具进行超声清洗，从而解决目前绝缘工器具死角难清洗、清洗不干净的缺陷。

经过试验以及使用了超声清洁技术后的绝缘工用品清洁工作十分顺利，超声清洁技术的绝缘工用品清洁高效地克服了传统绝缘工用品(绝缘服，绝缘毯、绝缘手套、电线遮蔽管，绝缘操作杆等)清洁和保养的困难，同时也可对绝缘斗臂车绝缘部分的清洁和维修，保养以及对仓库货架灰尘和污渍处理。

绝缘仪器综合测试台由操作台、测试变压器和测试平台组成，可高效准确地完成带电联动作业等电气安全绝缘仪器的测试工作，同时具有测试和接收所有测试附件和专用电线的功能，所有测试电线均符合相关技术标准，确保了试验的安全和准确。它可以同时用于一组同类型绝缘仪器的绝缘电压测试和泄漏电流测试，只要出现隔离系统故障，电流继电器就工作在电路中，实现切断整个测试电路，通过观察电流表的泄漏电流监测和继电保护动作来定位冲击绝缘仪器和隔离不合格的绝缘工具。

超声波清洁技术的绝缘工器具清洁技术可以实现对绝缘工器具有效、无损清洗保护，从而拉长了绝缘工器具寿命，可以防止由于对绝缘工器具的表层污垢清洗不干净，而造成在耐压测试中击穿或报废，从而节约了投资成本，也有利于减少作业风险，保障了作业人员的生命安全。