（云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000）
摘要：简述我国电网大面积污闪事故情况，分析我国现有的手持式带电清扫机具使用中存在的问题；介绍适用于220kV及以下变电高压设备防污闪的有效措施—结构设计新颖的便携式带电清扫机：采用软轴连接传递动力、驱动刷头360°环绕清扫绝缘子；整个装置采用超轻量化设计，可携带动力源，完全满足带电清扫作业的需求，特别适用于铁塔瓷瓶的清扫，并简述带电力铁塔瓷瓶清扫机的使用前景。
关键词：污秽闪络；带电高空清扫；铁塔瓷瓶
一、现有带电清扫机存在的问题
现有的带电清扫机使用中存在的问题：采用手电钻作为动力源，直接带动绝缘杆转动，再以齿轮传动带动毛刷盘旋转；清扫机的主绝缘采用环氧绝缘布卷制管材。因此，结构的最大缺点是绝缘可靠性差、机具重量大、清扫效果差、易损零部件多、维护工作量大。清扫机的动力源、绝缘主轴、传动齿轮和毛刷盘组装为一个整体，整体重量一般在10kg左右；选用的手电钻功率约400W,大大地限制了清扫功率和毛刷盘的转速，使清扫效果较差；在实际带电清扫作业中，往往随时需要更换齿轮传动和手电钻碳刷。此外，清扫机的绝缘主轴采用环氧绝缘布卷制管材，材料的密度小，绝缘结构内存在较多的气隙、气泡或分层等缺陷，抗潮性能较差，难以达到可靠的绝缘水平。
二、结构原理设计
云南曲靖电力局研制的便携式铁塔瓷瓶清扫机是特别针对铁塔上高空绝缘子清扫，创新设计的一种结构新颖、安全可靠、使用方便的清扫机。便携式铁塔瓷瓶清扫机创新的利用小型汽油发动机作为动力源，重量不到6kg，不同于市面上其他的绝缘子清扫机，必须使用市电才能工作，真正意义上做到轻便可携带，单人背负，可以在铁塔上进行高空作业；用软轴作为传动轴带动绝缘主轴、刷头360°环绕旋转，完成清扫作业。
清扫机由便携动力部分和手持清扫器两部分组成。为使清扫机具有足够的清扫效率、保证清扫效果，设计1.5KW小型汽油发动机作为可携带动力源，根据人体工程学设计，可通过背负的方式携带，体现了舒适便携的特点。动力源的输出轴上设有软轴插接座，与软轴插头连接；手持清扫器部分由绝缘主轴、空心绝缘管、刷头组成。绝缘主轴安装在空心绝缘管内，组成清扫机的主绝缘部件。绝缘主轴上端安装有超越离合器与刷头连接，下端与空心绝缘管内的软轴连接。绝缘主轴上按等距离固定多个轴承，整体安装在空心绝缘管内；空心绝缘管外设置有明显的高压试验接地环，且同时添加有小型气吹装置，气吹的同时喷洒绝缘清扫剂，使积灰清扫的更干净（见图）。
1、清扫刷头，2、绝缘传动轴，3、便携式汽油发动机，4、控制装置，11、清扫轮，12、清扫环，21、绝缘杆手持部分（含软轴），22、绝缘杆主轴，23、万向节，24、小型气吹装置（含绝缘清扫剂）
清扫机设计采用便携动力部分和手持清扫器两个分体部分组成，既能使清扫机可方便的进行携带，无论身处何地都可以使用，又可使手持清扫器部件重量轻；设计采用软轴传递动力，不存在硬接触磨损问题，不仅减少使用维护工作，同时增长使用寿命；绝缘主轴上等距离设计固定轴承，整体松动地装设在空心绝缘管内，在检修的时主轴可灵活、整体的从绝缘管内抽出，以便及时消除绝缘主轴和绝缘管内壁的积污，以保证清扫机的绝缘性能；空心绝缘管外设置的高压试验，还可使带电作业人员在操作时有明显的手持界限，确保带电作业人员的人身安全。便携式铁塔瓷瓶清扫机实现了清扫机绝缘性能优异、机械强度高、清扫功率大、重量轻、减轻带电作业人员劳动强度的目的。
三、清扫装置的主要特点
3.1绝缘性能优良、抗潮性能强，确保带电作业人员的安全
采用性能优良的树脂增强型玻璃纤维引拔棒和环氧玻璃布缠绕憎水性绝缘管作为清扫机的主绝缘材料。绝缘材料均通过了工频耐压试验、工频闪络电压试验、干燥状态下和受潮后的1min工频耐受试验、机械性能试验。使清扫机具有优异的绝缘性能和机械性能，确保清扫机带电作业的可靠性和带电作业的人身安全。
3.2重量轻、减轻带电作业人员的疲劳强度
动力源采用小型汽油发动机，以背负的方式固定，软轴传递功率，使220kV手持操作部件重量仅为6kg，大大减轻带电作业人员的劳动强度。
3.3清扫功率大、刷头转速高、清扫效果好
采用大功率的汽油机作为动力源，刷头转速在150r/min以上。不仅能够清扫瓷瓶表面的浮灰，同时也能消除陈旧性的污垢。清扫速度快，清扫效果好。
3.4易损零部件少，维护方便，使用寿命长
采用软轴传递动力，不存在硬接触磨损问题，易损零部件少，维护方便，使清扫机使用寿命增长。绝缘主轴上等距离设计固定轴承，整体松动地装设在空心绝缘管内，方便于主轴的维修维护，保证清扫机的绝缘性能。
4.便携式铁塔绝缘子清扫机使用前期
云南曲靖电力局研制的便携式铁塔绝缘子清扫机是适用于电力铁塔220kV及以下高压设备带电清扫的一种新颖、可靠、实用、轻便的装置。研制成功后在电力铁塔上对耐张瓷瓶绝缘子和悬垂瓷瓶绝缘子进行现场清扫作业。在清扫速度、清扫质量、安全性能等方面表现出显著的效果，既节约人力、物力、时间、又减少了设备因停电清扫带来的清扫损失。有这种方便安全可靠的清扫机，可使高压设备的清扫工作实现状态检修，从根本上解决设备瓷瓶表面的积污问题。设备清次数越多、瓷表面积污越容易清除，使高压设备瓷件表面始终保持洁净如新，保持原有的绝缘水平。
结语：
目前，我国铁塔瓷瓶尚无轻便型带电清扫作业机具，设备清扫主要依靠“逢停必扫”的措施。停电倒闸操作、安全措施实施和停运时间的限制，给设备清扫质量以及系统的安全运行带来较多的问题。设备污闪隐患越来越严重的威胁着电力系统的安全运行，带电清扫作业势在必行。我国电力铁塔由于处于很多地处偏僻的山区及边远地区，目前基本没有专门针对电力铁塔瓷瓶设计的自动清扫产品，每年只能安排人工清扫，花费巨大的人力、物力、财力和时间。且人工清扫效果也不大好，如能广泛的进行带电清扫，必将产生巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
［1］?李状元.液压元件与系统［M］.北京：机械工业出版社, 1991.
论文作者:张易伟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/8
标签：瓷瓶论文; 铁塔论文; 作业论文; 主轴论文; 清扫机论文; 绝缘子论文; 曲靖论文; 《电力设备》2016年第13期论文;