干冰雪清洗试验 试验平台由空气压缩系统、干冰雪清洗机、液态二氧化碳、电动旋转装置、试验支架装置以及涂污绝缘子组成,如图1所示。压缩空气系统控制空气压力,干冰雪清洗机控制干冰雪流量,电动旋转装置调节喷头转速,试验支架调节清洗距离和角度。
表1 ZSW-35 kV/8型绝缘子技术参数
图2 ZSW-35 kV/8型绝缘子涂污与清洗前后 试验选取35 kV配网典型的支柱绝缘子ZSW-35根据国家标准GB/T 4585-2004《交流系统用高压绝缘子的人工涂污试验》,采用氯化纳和硅藻土模拟自然污秽对绝缘子表面进行定量刷涂,并配以一定量的糊精模拟自然污秽的粘结力。待刷涂的污秽完全干燥后进行清洗,测量清洗后绝缘子表面残留的盐密、灰密,与绝缘子'7J始盐密、灰密(0.4、4 mg/cm2)进行对比。 不同清洗参数清洗效果影响分析 试验模拟最严重污秽度等级e级积污状况,在绝缘子表面人工涂污盐密为0.4 mg/cm2的氯化纳及灰密为4 mg/cm2的硅藻土和糊精,研究不同清洗参数对清洗效果的影响。 1.空气压力决定了干冰雪的喷出速度,选取0.3 MPa至0.8 MPa内不同压力值,清洗效果明显不同。随着空气压力的增大,绝缘子表面污秽残留度逐渐降低,清洗效果变好。增大空气压力会加快干冰雪的喷出速度,增强打击力,达到更好的清洗效果;当压力达到0.7 MPa后,干冰雪颗粒获得了足够的功能,此时再增大压力,污秽的残留度不会明显降低。 2.干冰雪流量决定喷出干冰雪颗粒数量,选取2 kg/h至22 kg/h内不同流量值,随着干冰雪流量的增大,绝缘子表面污秽残留度逐渐降低,清洗效果变好。增大干冰雪流量会增加喷出的干冰雪颗粒,增强打击力,达到更好的清洗效果,但清洗费用也会增加;流量增大到18 kg/h后,足够的干冰雪颗粒获得了打击力,此时再增大流量,污秽的残留度不会明显降低。 3.清洗距离影响干冰雪颗粒的打击力和散射面,选取5 cm至25 cm内不同距离值,随着清洗距离的增加,绝缘子表面污秽残留度呈现先降低后上升的变化。改变清洗距离影响喷出干冰雪颗粒的打击力和散射面积,清洗距离短,干冰雪颗粒功能损失小,打击力强,但散射面小;反之散射面大,但打击力变弱。随着清洗角度的增加,绝缘子表面污秽残留度呈现先降低后上升的变化。改变清洗角度影响干冰雪颗粒的垂直打击分量的大小,清洗角度大,干冰雪颗粒垂直打击分量大,打击力强,清洗效果变好;但由于相邻伞裙边缘的遮挡作用,清洗角度过大导致清洗效果变差。 4.清洗时间影响干冰雪颗粒持续打击时间,选取6 s至36 s内不同时间值,随着清洗时间的增加,绝缘子表面污秽残留度逐渐降低,清洗效果变好。增加清洗时间会增加干冰雪颗粒持续打击时间,达到更好的清洗效果,但清洗费用也会增加;时间增加到30 s后,干冰雪颗粒获得了足够的打击时间,此时再增加时间,污秽的残留度不会明显降低。
5.喷头转速影响干冰雪颗粒与污层作用时间,选取5 r/min至30 r/min内不同转速值,随着喷头转速的增加,绝缘子表面污秽残留度呈现先降低后上升的变化。改变喷头转速影响干冰雪颗粒与污秽层的作用时间,喷头转速过快,作用时间短,导致重污秽难以清洗干净;喷头转速过慢,干冰雪颗粒在冲击点产生“微型爆炸”作用,会降低后续干冰雪颗粒的功能,导致清洗效率下降。
当空气压力大于0.7 MPa、干冰雪流量大于18 kg/h、清洗距离15 cm左右、清洗角度17.5°左右、清洗时间大于30 s、喷头转速10 r/min左右时,盐密和灰密的清洗残留度均小于10%,清洗效果为优,干冰雪清洗绝缘子达到理想效果。
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