《电气设备带电水冲洗导则》

《电气设备带电水冲洗导则》(试行)，现正式颁布，自一九八五年一月开始试行。

各发供电单位，凡从事带电水冲洗工作的人员都必须遵守本导则，并据以制订现场规程。

本导则如有不符合现场实际情况的地方，可在不降低安全水平的条件下，制订相应的规定，报主管局批准后执行。

本规程在执行中，如有新的意见和问题，可随时告部生产司。

一九八四年十二月十八日
序言
解放以来，我国不少地区发电厂、供电局相继开展了带电水冲洗作业，在防止电网发生污秽闪络事故及提高电网安全运行水平方面起了很大作用。

但由于没有系统地研究过影响带电水冲洗安全的各种因素，也没有掌握带电水冲洗时绝缘变化的规律，在带电水冲洗作业中曾发生过多次闪络事故。

《电业安全工作规程》中带电水冲洗一节是一九七三年根据部分地区的经验编写的，带有一定的局限性，有必要系统地研究带电水冲洗技术及其安全措施。

为了妥善解决上述问题，使带电水冲洗工作能正常开展，一九八0年四月在水利电力部生产司主持下由电力科学研究院、天津电力局、上海供电局、北京供电局等二十个单位组成带电水冲洗试验小组针对带电水冲洗的绝缘强度及安全措施问题对水柱绝缘及水柱、水枪的组合绝缘时行了研究试验，并在一九八一年召开的第二次全国带电水冲洗工作会议上提出了“关于《电业安全工作规程》带电水冲洗部分的某些条文的修改意见”。

随后又针对设备安全问题对带电水冲洗时设备绝缘变化的规律进行了系统的研究，提出了安全带电水冲洗的临界盐密法。

为编制《电气设备带电水冲洗导则》(试行)提供了科学依据。

与此同时还收集和总结了近年来全国所发生的带电水冲洗事故教训及各地的运行经验，包括十个局、厂编制的“水冲洗安全措施”。

一九八四年三月由电科院提出《带电水冲洗暂行规定》的征求意见稿，天津电力局、上海供电局及北京供电局的同志参加了讨论并对《带电水冲洗暂行规定》进行了修改。

修改后立即发至各大区及各省电管局、电力局以及有关供电局、发电厂广泛征求意见。

一九八四年四月下旬，由水电部生产司主持召开了全国第三次带电水冲洗工作会议，进一步讨论和修订了《规定》，改名为《电气设备带电水冲洗导则》(试行)。

本《编制说明》对SD129-84的制定依据和条文的含义作了说明和解释。

供使用时参考。

1 本导则适用于220kV及以下的发供电电气设备的带电水冲洗作业。

[说明]本条提出了《导则》(试行)的使用范围。

由于对更高的电压等级尚未进行试验，因此330kV及更高电压等级下的带电水冲洗作业不包括在本《导则》(试行)中。

2 带电水冲洗一般应在良好天气时进行，风力大于四级、气温低于零下三摄氏度、雨天及雾天不宜进行。

[说明]本条规定了带电冲洗的天气条件。

对于风力的限制是考虑了沿海地区及多风地区的情况制定的。

各地可根据本地的具体情况因地制宜地制订真体规定，如上海供电局和北京供电局等单位均将风力限制在3级以下。

关于气温的规定是考虑到辽宁南部的具体情况而制定的。

气温零摄氏度左右正是那里的水冲洗旺季，如气温被限制在零摄氏度以上势必影响水冲洗作业的正常开展。

考虑到当时水温比气温高，零下三摄氏度以上的天气还不至于使水在绝缘子上结冰。

而对于华北以及南方各省根据过去运行经验可将气温限制在零摄氏度以上。

3 带电水冲洗的水电阻率一般不低于1500Ω·cm。

如水电阻率在1000到1500Ω·cm之间，水柱距离应比表1中规定值增大10%；如水电阻率大于10000Ω·cm时可根据情况适当减小水柱距离。

应从水枪出口处取水样，测量其水电阻率。

如用水车等容器盛水，每车水都应测量水电阻率。

[说明]本条给出了带电冲洗用水的电阻率的范围。

水电阻率对保证冲洗人员的人身安全及设备安全关系极大。

据东北技改局统计的近十二年来所发生的四十八次带电水冲洗事故中多次是由于水电阻率低而造成的。

水电阻率的数值直接影响水柱绝缘。

水柱工频放电电压与水电阻率的关系见图一。

由图一可知，随着水电阻率的增加，水柱工频放电电压有增高的趋势。

但是当水电阻率大于2500Ω·cm之后，水柱放电电压增长陡度变小。

因此根据此图，规定当水最阻率小于1500Ω·cm 时应交水柱距离增大以补偿由于水电阻率降低而使放电电压降低的影响；发电厂多采用除盐水进行冲洗，水电阻率高达几万至十几万欧·厘米。

由于如此高的水电阻率会较大地提高水柱的放电电压值，因此也可适当减小水柱的距离。

图一* 水柱工频放电电压与水电阻率关系
1-水柱长度0.6m；2-水柱长度1.0m；
3-水柱长度1.4m；4-水柱长度1.8m；
*《导则》(试行)条文本身图、表序号为图1、图2、……表1、表2、……等；
《编制说明》的[说明]中图、表序号为图一、图二、……表一、表二……等，下同。

对水柱的操作波闪络电压与水电阻率的关系也进行了试验。

但水电阻率的值只选择了750Ω·cm及2300Ω·cm两种。

得出的结论是操作波下水柱的放压随着水电阻率增大而提高。

水柱的工频泄漏电流与水电阻率的关系见图二。

图二泄漏电流与水电阻率的关系
l=水柱长度
由图二可知水阻率对泄漏电流虽有影响，但影响不大。

这是由于水柱达到一定长度后，内部有很多空气间隙，使水柱电阻增加，空气间隙成为限制泄漏电流的主要因素，因此水电阻率的影响相对地可以忽略而不予考虑。

本条给出的水电阻率的范围还考虑到各地水质的实际情况。

过去曾发生过由于喷水管不干净造成冲洗闪络事故，也曾不止一次地发生过由于误开水门，把碱水放入水车而造成事故。

因此本条规定了取水样的具体部位，并作了每车水都必须测量水电阻率的规定。

4 保持一定的水柱长度是保证带电水洗时人身安全的必要条件。

以水柱为主要绝缘的小水冲、中水冲及大水冲，其水枪喷口与带电体之间安全距离推荐值列于表1。

(喷口直径在3mm及以下的称小水冲，直径在4～8mm的称中水冲，直径在9mm以上的称大水冲)。

表1 喷口与带电体之间安全距离(m)
在变电站进行带电水冲洗作业时，水枪接地线应与主接地网相连。

在电力线路上进行带电水冲洗作业时，水枪接地线的接地电阻不应大于10Ω。

如接地电阻大于10Ω时，表1所给数值应增大1～
2m。

大水冲洗用水枪喷口一般应接地。

[说明]本条所推荐的以水柱为主要绝缘的小水量冲洗及中、大水量冲冼时，水枪喷口与带电体之间的安全距离，是根据带电水冲洗试验小组一九八0年在电科院进行的试验结果[1]以及总结了全国多年来的运行经验提出来的。

表1给出的安全距离，其相应的水电阻率是1500Ω·cm。

目前在国内使用的小水量冲洗工具有两种型式。

一种是短水枪，另一种是长水枪。

短水枪即本条所指以水柱为主要绝缘的小水冲工具，长水枪是以水柱、绝缘杆、引水管构成的组合绝缘的小水冲工具。

水柱绝缘主在取决于水柱长度。

水枪喷口直径也有较大影响，而水电阻率的影响相对较小。

试验小组针对不同喷口直径测量了不同水柱长度时的50%操作波放电电压值(U50)及标准偏差(σ)。

根据U50及σ可推算出操作波耐受电压U耐。

U耐=U50(1-3σ)
表一根据操作过电压提出的Smin1值(m)
其中U50取正、负极性操作波试验得到的U50数据中偏低者；σ取不同水柱长度所得标准差的平均值。

这样，得出了操作波耐受电压与水柱长度的关系曲线。

此外，根据系统中可能出现的操作过电压值(中性点直接接地系统按3倍最大运行相电压考虑)确定水柱的最小允许距离Smin(简称“最小水柱距离”)，并列于表一。

试验小组还对不同喷口直径时，不同水柱长度的泄漏电流进行了实际测量。

根据通过人体的泄漏电流小于1mA这一要求提出了水柱的最小距离Smin。

由于水枪喷口不地或接地时流过人体的泄漏电流大小不同，现分别将喷口不接地或接地两种情况下最小水柱距离Smin2及Smin3列于表二及表三。

表二当喷口不接地时，根据泄漏电流小于1mA提出的Smin2值(m)
表三当喷口接地时流过人体电流小于1mA时的Smin3值(m)
本条给出的安全距离既满足按操作过电压提出的水柱距离又满足按泄潜心电流提出的水柱距离。

例如，图三表示了220kV电压等级水电阻率为250Ω·cm时喷口直径与最小水柱距离的关系曲线。

可以看出对于喷口直径小于3mm的小水冲，由操作过电压提出的最小水柱距离起了主要作用，无论喷口是否接地，测得的泄漏电流的均小于1mA；对于喷口直径大于4mm的中水冲以及喷口直径更大的大水冲，则由泄漏电流提出的最小水柱距离起了决定性作用。

为便于现场执行，将喷口直径分段，并以每段中最大喷口直径对应的最小水柱距离再适当放大(考虑到试验时水电阻率＞1500Ω·cm)作为此段的安全距离，列于表一并画于图三。

虚线代表喷口接地的情况，实线代表喷口不接地的情况。

图三喷口直径与安全距离的关系
5 组合绝缘的小水冲工具，水柱长度可以适当减小，但由水柱、绝缘杆和引水管的有效绝缘部分组成的组合绝缘应满足第6条的要求。

在冲洗的全过程中冲洗工具严禁触及带电体。

操作杆的引水管在有效绝缘范围内严禁触及接地体。

冲洗用水泵必须良好接地。

[说明]组合绝缘的小水冲工具系指长水枪的小水冲工具而言。

是由水柱、绝缘杆和引水管有效绝缘本部分组成的组合绝缘。

它必须满足操作过电压下不闪络及流过人体泄漏电流不超过1mA的要求(详见下述第6条)。

虽然喷口到带电体的距离未作规定，但必须有一段水柱距离，并突出强调冲洗工具要严禁接触带电体。

引水管的有效绝缘部分系指引水管的地上部分，这部分水管是组合绝缘的一个组成部分。

6 组合绝缘的小水冲工具应满足下述要求：
6.1中性点直接接地系统使用的冲洗工具在工作状态下应能耐受相当于3倍最大运行相电压峰值的操作波电压；中性点非直接接地系统使用的冲洗工具在工作状态下应能耐受相当于4倍最大运行相电压峰值的操作波电压，操作波波形为250/2500μs。

6.2在最高工作相电压下(中性点非直接接地系统用线电压)流经操作人员人体的电流应不超过1mA，试验时间不小于5min。

操作杆的使用及保管均应按带电作业工具的有关规定执行，试验周期每半年一次。

[说明]本条要求组合绝缘的小水冲工具在系统发生暂态过电压时绝缘不致闪络，在运行中流过人体的泄漏电流不得超过1mA。

并据此提出了在工作状态下对组合绝缘的小水冲洗工具进行操作波及泄漏电流试验的要求。

工作状态即指与现场进行带电冲洗作业相同的状态。

本条规定用操作波试验代替工频试验，这样与实际情况更为接近，如运行部门暂时缺少操作波发生器可委托省或大区电力试验研究所进行试验。

《电力安全工作规程》对护环接地的操作杆未提出试验要求。

实际上，组合绝缘的小水冲工具即使护环接地，护环前面的那部分操作杆也是组合绝缘的一部分，故本条要求凡在组合绝缘中起绝缘作用的操作杆都应进行该项试验。

泄漏电流数值限制在1mA以下，是因为1mA是使人的手及反映有轻微刺痛感觉的临界电流值[2]。

7 水枪喷口直径可根据需要自行选择。

但应注意随着喷口直径的变化相应在调整水泵压强，还应注意提高嘞口的加工精度，才能使水柱射程远且水流密集。

当水压不足时不得净水枪对准冲带电设备。

[说明]为提高带电水冲洗时的闪络电压并获得满意的冲洗效果，应使水柱调整到射程远而水流密集的最佳状态。

密集的水柱冲到设备上溅射的范围较小，可以提高水冲洗各电压，该电压简称冲闪电压，且密集的水柱到达被冲设备上有较大的压强，从而有较好的去污能力。

目前现场使用的工具按喷口直径可化为三种类型，对这三类喷口直径可根据需要自行选择。

大、中、小水冲各有利弊。

小水冲用水量小，冲到绝缘子上溅射不太严重，对周围设备影响较小，冲到绝缘子上溅射不太严重，对周围设备影响较小，但冲洗时间相对长些，冲洗距离相对近些；而大水冲正好与此相反。

选定喷口直径后必须相应地调整水泵压强，用肉眼观察水柱呈最佳状态。

水冲洗试验小组为此进行了试验，其结果列于表四，证实了上述结论。

表四喷口直径对冲闪电压的影响小水冲：喷口直径2.5mm；水泵压强17～20kgf/cm2[即17～20×9.80665×104Pa]中水冲：喷口直径4mm；水泵压强8kgf/cm2[即8×9.80665×104Pa]水电阻率：2300Ω·cm
对应不同的喷口直径，建议采用表五给出的水泵压强。

表五不同喷口直径对应的水泵压强参考值
注：1kgf/cm2=9.80665×104Pa
水柱冲到绝缘子表面上的压强直接关系到污秽能否被迅速冲掉，绝缘能否迅速恢复，也影响水流碰到绝缘子表面的溅射状况，因此影响冲闪电压及标准偏差。

但压强在小范围内变化对冲闪电压的影响并不大，见表六。

表六水柱压强对冲闪电压的影响
试品：ZS-110支柱绝缘子水枪喷口：4mm
盐密：0.1mg/cm2 水电阻率：2300Ω·mm
注：1kgf/cm2=9.80665×104Pa
由上表可知，对于喷口直径4mm的水枪，泵的出口压强以8kgf/cm2[即8×9.80665×104Pa]最好，但在6～10kgf/cm2[即6～10×9.80665×104Pa]内变化时引起的误差不大，即冲闪电压降低不多。

喷口的形状，特别是加工精度对水柱的状态影响很大，如加工粗糙则水柱散花严重，因而冲闪电压降低，且标准偏差增大，见表七。

表七喷口光洁度对冲闪电压的影响
试品：ZS-110支柱绝缘子喷口直径：4mm水电阻率：2300Ω·mm
由此可见，应使喷口有较高的光洁度，粗制滥造会造成事故，这点应引起特别注意。

调查带电水冲洗事故时发现，有的单位用自来水管砸扁后进行带电水冲洗，曾造成过110kV母线闪络。

8 发电厂及变电站内进行带电水冲洗作业前要掌握较脏污的绝缘子的盐密值，如低于图1及表2所给出的临界盐密值，则站内绝缘子及其它设备可进行带电水冲洗；如超过临界盐值应根据图1及表2增大水阻率或用其它方法解决。

避雷器及密封不良的设备不宜进行带电水冲洗。

绝缘子盐密测量方法见附录A。

表2 电站支柱绝缘子水冲洗临界盐密推荐值
图1 推荐使用的临界盐密值
[说明]本条提出了定量地控制带电水冲洗的条件以防止发电厂、变电站带电水冲洗闪络的临界盐密法[3]。

观察带电水冲洗闪络过程发现：当水枪自下而上冲洗时，先把绝缘子下部冲湿，污水使表面电阻下降，所加民压按表面电阻分布，绝大部分电压加在上面的干燥区。

随着水枪逐渐上移，干燥区长度减少，此时沿瓷瓶串泄漏电流变化不大。

当未净化部分占1/3瓷瓶串时，干燥区两端形成剧烈的局部电弧，泄漏电流将会急骤增加。

或电弧继续发展造成整个绝缘子闪络；或者泄漏电流减小，电弧逐渐熄灭，绝缘子未发生闪络。

绝缘子是否闪络主要取于表面绝缘状况。

一方面当绝缘子冲湿后表面盐份受潮，使导电性能大大增加，附盐密度直接影响水冲时绝缘子表面的绝缘电阻；另一方面水流又可使绝缘子净化从而绝缘水平。

水电阻率也直接影响表面绝缘电阻。

对于不同试品，沿面的泄漏距离对表面绝缘电阻也起很大作用。

因此盐密、水电阻率及绝缘子的泄漏比距(每千伏额定电压的泄漏距离)是影响电弧发展的三个基本要素。

带电水冲洗时泄漏电流以值直接反映了绝缘子表面的绝缘状况。

一般当泄漏电流超过500mA时，绝缘子就会发生闪络。

试验小组通过近百组试验得出了保证安全进行带电水冲洗时盐密、水电阻率及泄漏比距之间相互制约的关系，见图1及表2。

即针对不同泄漏比距的绝缘子给出了不同水电阻率对应的临界盐密值。

考虑到冲洗人员的熟练程度及水电阻率及盐密的测量误差，应严格控制不超过要求。

“编制说明附录A”中介绍了图1及表2推荐的临界盐密值是怎样得到的。

实际上，天气状况、冲洗方式、污秽性质及分布、被冲设备的直径以及设备安装高度等因素均能影响水冲洗绝缘强度。

试验小组对这些可变因素均进行了试验，其结果列于表八。

表八诸因素结带电水冲洗绝缘的影响
注：1kgf/cm2=9.80665×104Pa。

由表八可见冲洗方法及装设高度对冲闪电压影响较大。

应该说明的是：确定临界盐密值所用数据均已折算到2m高度；冲洗方式是使用单枪法，这种方法的冲闪电压比双枪跟踪法为低。

本试验中用附盐(NaCl)密度表示污秽程度以及采用了蚌胶作粘合剂，这也会使冲闪电压偏低(详见“编制说明附录B”)。

由于以上原因，使用表2及图1推荐的数据是比较安全的。

本条规定用较脏的支柱绝缘的盐密测量值作代表确定冲洗周期，是因为电站内其它设备的带电水冲洗绝缘强度，均不低于支柱绝缘子的带电水冲洗绝缘强度，包括悬式绝缘子及其它直径较大的瓷套管也是如此(详见“编制说明附录C”)。

试验小组只对氧化锌无串联间隙避雷器作了带电水冲洗试验，得出的结论是：只要满足临界盐密值的规定，就可以进行带电水冲洗作业(详见“编制说明附录D”)。

但是由于条件所限，试验小组未对普通阀型避雷器及磁吹避雷器进行带电水冲洗试验。

考虑到水沾湿避雷器部分表面，会造成电压分布不均匀，势必会影响上述避雷器运行状况，因此本条提出对避雷器不宜进行带电水冲洗。

但这并不防碍各单位进一步进行摸索试验，从而提出更好的办法。

9 电力线路带电水冲洗作业前，应查明较脏绝缘子的盐密值，如不超过图2及表3所给出的临界盐密值，可对线路绝缘子进行带电水冲洗；如超过临蜀盐密值，应根据图2及表3相应增大水电阻率或用其它方法解决。

表3 线路绝缘子水冲洗临界盐密推荐值
图2 推荐使用的临界盐密值
绝缘子盐密测量方法见附录A。

[说明]为防止电力线路带电水冲洗时发生闪络，本条定时地给出了控制带电水冲洗的技术条件。

图2及表3推荐的数据的依据是条文8的试验结果得出的。

考虑到电力线路相对于变电站跳闸率可适当放宽些，因此临界盐密也可相应放宽，故用额定运行电压下的临界盐密值作为电力线路带电水冲洗的临界盐密值。

10 带电水冲洗人员必须经过专门训练和考试合格后才可进行操作，冲洗时还需采取辅助的安全措施并要求设专人监护。

[说明]通过带电水冲洗事故调查发现，有些事故是由于操作不当造成的，因此定期培训操作人员，使其取得合格证后再正式操作，是十分必要的。

本条所提的辅助安全措施系包括穿绝缘靴、带绝缘手套等安全措施。

带电水冲洗前要确知设备绝缘良好，有零值或低值绝缘子及瓷质有裂纹时一般不可冲洗。

[说明]本条规定适用于支柱绝缘子、针式绝缘子，瓷套管及正常绝缘的悬式绝缘子串，对于加强绝缘的悬式绝缘子串，其中虽有部分零值、低值或裂纹绝缘子，而整串绝缘子的泄漏比距仍然满足绝缘配合的要求时，也可以在满足表2、图1(对电站内支柱绝缘子而言)或表3、图2(对线路绝缘子而言)的规定情况下进行冲洗。

12 带电水冲洗前应与调度部门联系。

[说明]本条提出进行带电水冲洗作业前要与调度部门联系是为了提请调度部门事先掌握情况，万一发生跳闸，可以有思想准备，便于及时正确作事故处理。

并可考虑带民水冲洗时的继电保护措施，如母线差动保护停用时应禁止冲洗等等。

同时在整个冲洗过程中应尽量避免倒闸操作，以防止在操作过电压下冲洗设备造成闪络。

当中性点绝缘系统有单相接地时，这应尽量避免进行带电水冲洗。

13 带电水冲洗应注意选择合适的冲洗方法。

直径较大的电气设备宜采用双枪(或多枪)跟踪法。

对于垂直安装或倾斜安装的设备应自下而上冲洗；对于水平安装的设备应自导线向接地侧冲洗。

当被冲设备未冲洗干净时，水枪切勿强行离开，以免造成闪络。

[说明]选择合适的冲洗方法对防止带电水冲洗引起闪络是至关重要的。

不同的冲洗方式有不同的冲闪电压。

试验小组对110kV绝缘子用七种不同冲洗方法进行了比较，对220kV绝缘子用两种方法时行了比较。

其试验结果列于表九。

表九不同冲洗方式的比较
水电阻率：2300Ω·cm 盐密：0.1mg/cm2
注：1kgf/cm2=9.80665×104Pa。

由表九可以看出，双枪跟踪法效果较好，冲闪电压高且标准偏差小，特别是对直径较大的设备，使用双枪跟踪法更为适宜。

双枪跟踪法即以一枪为主，一枪为辅，分别在绝缘子两侧冲洗，主枪“开路”将污秽向冲下，辅枪跟踪，把主枪恢复，故能有效地提高冲闪电压。

虽然双枪跟踪法较好，但也要结合具体情况灵活运用。

应特别注意当设备未冲干净时，表面绝缘电阻低，此时水枪强行离开，容易造成闪络。

14 带电水冲洗时要注意风向，先冲下风侧设备再冲上风侧设备；对上下两层布置的设备应先冲下设备再冲上层设备。

还应注意冲洗角度，防止邻近设备发生闪络。

[说明]这本主要提出在带电水冲洗时要防止邻近设备发生闪络的问题。

通过带电水冲洗事故调查发现，不少事故并非被冲洗设备闪络而是邻近设备在水雾中闪络。

当较大压力的水柱冲到被冲洗的绝缘子上，表面污秽很快流失，绝缘迅速恢复。

但溅射的水雾会大面积沾湿邻近的绝缘子，使其表面电导增加，从而在水雾中发生闪络。

当溅射严重时，邻近绝缘子的溅闪电压低于被冲洗的绝缘子。