СПОСОБ ВЛАЖНОЙ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B08B3/08 C23G5/02 B08B5/00 

Изобретение относится к обслуживанию систем электроснабжения и технологического оборудования, и применяется при проведении технического обслуживания, ремонтных и регламентных работ.

Загрязнение оборудования происходит на любом предприятии, что в свою очередь повышает вероятность его отказа. Особенно остро стоит проблема при отказе электрооборудования.

Основными видами загрязнения электрооборудования являются промышленная пыль, грязь, масложировые отложения, биологические остатки, нагары, сажа и, самое неприятное - это токопроводящие загрязнения.

Анализ пожаров, возникающих при эксплуатации электроустановок, показывает, что наиболее частыми причинами их являются:

- короткие замыкания в электропроводке и электрическом оборудовании;

- токовые перегрузки электропроводок и электрооборудования;

- переходные сопротивления в местах контактных соединений.

Более 90% причин аварийных ситуаций приходится на указанные причины, связанные с неудовлетворительным состоянием электроконтактов, коммутационных соединений, контактных групп, рубильников и др. Загрязнение, окисление элементов и соединений приводит к возникновению переходного электрического сопротивления и к дополнительным потерям энергии, перегреву контактов, особенно при протекании больших токов и аварийному выходу из строя оборудования.

Известны способы очистки электрооборудования, например, механические и физико-химические способы удаления загрязнений (Правила устройства электроустановок (ПУЭ, шестое издание, Министерство энергетики и электрофикации, 1986 г. Стр 45-46).

Механические способы применяются при очистке поверхности элементов и деталей от нагара, следов коррозии, старой краски и других загрязнений, вручную скребками, шкуркой, механизированным инструментом с помощью щеток, твердыми и мягкими абразивными материалами. Пневматическую очистку применяют для сдувания с очищаемых поверхностей сухой пыли. Несмотря на простоту механических способов очистки (вручную и механизированным инструментом), они не обеспечивают должного качества и имеют низкую производительность.

Основные недостатки механических способов очистки - невозможность удаления загрязнения из труднодоступных мест.

Известен способ очистки от загрязнений поверхностей электрических машин (патент РФ №2300429, МПК В08В 3/08 от 25.07.2006), имеющих как поверхности с терморективной изоляцией, так и металлические, заключающийся в том, что предварительно готовят смесь из воздуха и твердых частиц диоксида углерода, имеющих температуру от -78,2 до -90°С, и полученный поток воздушной смеси направляют на очистку поверхности электрических машин при плотности потока 0,3-0,6 кг диоксида углерода на 1 м³ воздуха и расходе 2,8-3,5 м³ в минуту, при этом очистку поверхности с термореактивной изоляцией проводят при размере частиц диоксида углерода в воздушной смеси 1,2-1,7 мм и под давлением 4,5-5,5 атм, а очистку металлических поверхностей проводят при размере частиц диоксида углерода в воздушной смеси 1,2-3,0 мм и под давлением 6,0-6,5 атм., причем поток воздушной смеси в сопловое устройство подают по одному шлангу.

Данный способ очистки не подходит для очистки элементов электрощитового оборудования, особенно элементов с изоляцией, потому что загрязнения в данном оборудовании разнородные по составу и по толщине загрязняющего слоя. Элементы с более плотным или более толстым слоем загрязнения будут очищены некачественно, а элементы со слабым загрязнением или вообще без него будут подвержены разрушающему механическому воздействию частиц, что приводит к повреждению изоляции. При этом очистка в труднодоступных местах без демонтажа и разборки оборудования невозможна, что увеличивает временные и финансовые потери в процессе очистки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является известный способ очистки электрооборудования (патент РФ №2685212 С1, МПК В08В 3/08 от 13.06.2018), заключающийся в использовании жидких очистителей нескольких типов, воздействующих на поверхности деталей, контактов и электрических соединений с удельным расходом очистителя 0,5-0,75 л/м² с выдержкой до 15 мин. для достижения размягченного состояния загрязнений и ослабления их адсорбционной связи с поверхностью элементов электрооборудования с последующим удалением загрязнений и обеспечением перемещения смытых загрязнений на влагопоглощающий материал, размещенный в свободном пространстве электрооборудования, при этом воздействуе струей смывочной диэлектрической жидкости осуществляют под динамическим давлением до 15 Мпа с последующей сушкой очищенных поверхностей и удалением влагопоглощающего материала с нижних поверхностей электрооборудования.

Известный способ очистки имеет ряд существенных недостатков, а именно:

Применяемые в прототипе композиции начального диэлектрического очистителя не обеспечивают эффективной пропитки значительных и долговременных загрязнения до их полного размягчения и ослабления адсорбционной связи с поверхностью элементов электрооборудования, а если увеличить время выдержки, то они под действием силы тяжести будут сползать вниз и дополнительно загрязнят нижерасположенное оборудование, что значительно увеличит расход финишного очистителя и время очистки.

Кроме того, как показали эксплуатационные испытания, жидкие диэлектрические очистители, применяемые в известном способе, обладают способностью к воспламенению при возникновении искры, что является недопустимым при работах под напряжением.

В известном способе предлагается размешать на дне электрооборудования впитывающий материал, что запрещено правилами устройства электроустановок (ПУЭ) при работе под напряжением.

Задачей изобретения является безопасный, качественный и технологичный способ очистки промышленного оборудования, включая электрооборудование.

Технический результат, заключающийся в повышении эффективности очистки, повышении безопасности работ при работе под напряжением, а также в снижении удельного расхода начального и финишного диэлектрических очистителей, достигается в способе влажной очистки электрооборудования, заключающемся в нанесении на загрязненные поверхности элементов и узлов электрооборудования начального диэлектрического очистителя посредством направленной струи с обеспечением полного покрытия загрязненных поверхностей указанным очистителем и достижением при этом ослабления адсорбционной связи загрязнений с упомянутыми поверхностями, в последующем смыве размягченных загрязнений с помощью направленной струи финишного диэлектрического очистителя, обдуве элементов и узлов электрооборудования струей воздуха, и удалении смытых загрязнений из рабочего пространства электрооборудования, тем, что воздействие начальным диэлектрическим очистителем осуществляют с удельным расходом от 0,03 л/м² до 0,08 л/м², время выдержки для необходимого ослабления адсорбционной связи задают в пределах от 5,0 мин до 20,0 мин в зависимости от степени загрязнения поверхностей, при этом в качестве финишного диэлектрического очистителя используют состав, включающий следующие компоненты в мас. %:

а) метилперфторизобутиловый эфир 30-50,

б) метилнонафторбутиловый эфир 20-50,

в) изопарафин - остальное,

причем смыв загрязнений производят пульсирующей струей с удельным расходом финишного очистителя от 0,5 л/м² до 1,0 л/м², после чего осуществляют удаление остатков загрязнений с нижней поверхности корпуса электрооборудования с помощью вакуумного насоса.

При этом указанный технический результат достигается также тем, что смыв загрязнений пульсирующей струей финишного очистителя производят с помощью головки с соплом (не показана), располагаемым на расстоянии 5,0 см-15,0 см до очищаемых поверхностей и тем, частоту пульсации струи финишного очистителя задают в диапазоне от 1,0 Гц до 10,0 Гц, При этом качестве начального диэлектрического очистителя используют два варианта композиции,

Для первого варианта композиция состоит, мас. %:

а) 2-(2-бутоксиэтокси) этилацетата 30-50;

(Примечание: синоним - бутоксиэтоксиэтилацетат);

б) смеси изопарафинов 10-30;

в) бромтрифторметан до 20;

г) остальное - ПАВ.

Для второго варианта композиция состоит, мас. %:

а) смеси изопарафинов до 80

б) динонилнафталинсульфонат кальция 0,5-2,0

в) бромтрифторметан до 20;

г) остальное - ПАВ.

В качестве ПАВ используют этоксилированный спирт (С9-С11 ЕО 5,5 или изоС13 ЕО7).

Указанный технический результат достигается также тем, тем, что воздействие струей финишного диэлектрического очистителя осуществляют под давлением от 0,3 МПа до 25 МПа.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

После визуального осмотра, диагностики оборудования и принятии решения о необходимом варианте очистки и применяемых очистителях, производится механическая чистка оборудования, при помощи промышленного пылесоса с ворсистой или щелевой насадкой.

Процесс очистки заключается в нанесении на загрязненные поверхности элементов и узлов электрооборудования начального диэлектрического очистителя посредством направленной струи с обеспечением полного покрытия загрязненных поверхностей указанным очистителем и достижением ослабления адсорбционной связи загрязнений с упомянутыми поверхностями, при этом воздействие начальным диэлектрическим очистителем осуществляют с удельным расходом от 0,03 л/м² до 0,08 л/м², время выдержки для необходимого ослабления адсорбционной связи задают в пределах от 5,0 мин до 20,0 мин в зависимости от степени загрязнения поверхностей.

Первый вариант указанной выше композиции начального диэлектрического очистителя используется для очистки электрооборудования слабой и средней степени загрязненности и удаления оксидных сульфидных пленок.

Второй вариант композиции начального диэлектрического очистителя используется для очистки электрооборудования сильной степени загрязненности, а также для удаления стойких масложировых отложений.

Приведенные композиции начальных диэлектрических очистителей обладают высокой проникающей способностью, растворяющим действием для широкого круга загрязнений, отсутствием воздействия на металлы, изоляцию и прочие элементы оборудования. Кроме того, они обладают высокими диэлектрическими свойствами, что является обязательным условием при работе на оборудовании под напряжением. Температурный диапазон применения составляет от 0 до 50°С.

После указанной временной выдержки производят смыв загрязнений пульсирующей струей с удельным расходом финишного очистителя от 0,5 л/м² до 1,0 л/м², при этом в качестве финишного диэлектрического очистителя используют состав, включающий следующие компоненты в мас. %:

а) метилперфторизобутиловый эфир 30-50,

б) метилнонафторбутиловый эфир 20-50,

в) изопарафин - остальное.

Смыв загрязнений пульсирующей струей финишного очистителя производят с помощью головки с соплом (не показано), располагаемым на расстоянии 5,0 см-15,0 см до очищаемых поверхностей и с частоту пульсации струи финишного очистителя задают в диапазоне от 1,0 Гц до 10,0 Гц.

Пульсирующая струя финишного очистителя оказывает динамическое воздействие на размягченные загрязнения, что способствует повышению эффективности очистки.

Затем производят обдув элементов и узлов электрооборудования струей воздуха, и на заключительном этапе осуществляют удаление остатков загрязнений с нижней поверхности корпуса электрооборудования с помощью вакуумного насоса (не показан). При комнатной температуре остатки очистителей полностью испаряются в течении 3х-4х часов.

Отсутствие агрессивного воздействия на металлы, изоляцию, лаки, краски, пластики, резину, композитные и прочие изоляционные и контактные материалы позволяют применять описанные выше очистители для разного вида электрооборудования.

Введение в композицию бромтрифторметана, являющегося пожарогасящей жидкостью, способствует повышению пожаробезопасности.

Проведенные исследования в ОАО «ВНИИЖТ» позволяют сделать вывод, что данные композиции очистителей максимально удаляют загрязнения при очистке электрооборудования.

Испытания очистителей на электрическую прочность в испытательной станции филиала ОАО «РЖД» показали, что электрическая прочность очистителей составляет более 34 кВ / 2,5 мм.

Очищенное оборудование обладает антистатическими и антикоррозийные свойствами, которые сохраняются длительное время.

Предлагаемый способ прошел промышленные испытания.

Испытания в АО «НТЦ ФСК ЕС» показали, что данный способ применим к различным видам электрооборудования и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности очистки, безопасности работ при работе под напряжением, а также в снижении расхода диэлектрических очистителей.

В предлагаемом способе влажной очистки оборудования устранена возможность возгорания очистителя при работе под напряжением за счет новых видов композиций очистителей.

Изобретение относится к обслуживанию систем электроснабжения и технологического оборудования и применяется при проведении технического обслуживания, ремонтных и регламентных работ. Способ заключается в нанесении на загрязненные поверхности элементов и узлов электрооборудования начального диэлектрического очистителя посредством направленной струи с обеспечением полного покрытия загрязненных поверхностей указанным очистителем, в смыве размягченных загрязнений с помощью направленной струи финишного диэлектрического очистителя, обдуве элементов и узлов электрооборудования струей воздуха и удалении смытых загрязнений. Воздействие начальным диэлектрическим очистителем осуществляют с удельным расходом от 0,03 до 0,08 л/м², время выдержки для необходимого ослабления адсорбционной связи задают в пределах от 5,0 до 20,0 мин, при этом в качестве финишного диэлектрического очистителя используют состав, включающий следующие компоненты, мас. %: метилперфторизобутиловый эфир 30-50, метилнонафторбутиловый эфир 20-50, изопарафин - остальное. Смыв загрязнений производят пульсирующей струей с удельным расходом финишного очистителя от 0,5 до 1,0 л/м² с помощью головки с соплом, располагаемым на расстоянии 5,0-15,0 см до очищаемых поверхностей, и частотой пульсации струи в диапазоне от 1,0 до 10,0 Гц. Удаление остатков загрязнений осуществляют с помощью вакуумного насоса. В качестве начального диэлектрического очистителя используют два варианта композиции, состоящей, мас. %, из: 1) 2-(2-бутоксиэтокси) этилацетата 30-50; смеси изопарафинов 10-30; бромтрифторметана до 20; остальное – ПАВ; 2) смеси изопарафинов до 80, динонилнафталинсульфоната кальция 0,5-2,0; бромтрифторметанА до 20; остальное - ПАВ. Воздействие струей финишного диэлектрического очистителя осуществляют под давлением от 0,3 до 25 МПа. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности очистки, безопасности работ при работе под напряжением, а также в снижении расхода диэлектрических очистителей. 5 з.п. ф-лы.

1. Способ влажной очистки электрооборудования, заключающийся в нанесении на загрязненные поверхности элементов и узлов электрооборудования начального диэлектрического очистителя посредством направленной струи с обеспечением полного покрытия загрязненных поверхностей указанным очистителем и достижением при этом ослабления адсорбционной связи загрязнений с упомянутыми поверхностями, в последующем смыве размягченных загрязнений с помощью направленной струи финишного диэлектрического очистителя, обдуве элементов и узлов электрооборудования струей воздуха и удалении смытых загрязнений из рабочего пространства электрооборудования, отличающийся тем, что воздействие начальным диэлектрическим очистителем осуществляют с удельным расходом от 0,03 до 0,08 л/м², время выдержки для необходимого ослабления адсорбционной связи задают в пределах от 5,0 до 20,0 мин в зависимости от степени загрязнения поверхностей, при этом в качестве финишного диэлектрического очистителя используют состав, включающий следующие компоненты, мас. %:

а) метилперфторизобутиловый эфир - 30-50;

б) метилнонафторбутиловый эфир - 20-50;

в) изопарафин - остальное,

причем смыв загрязнений производят пульсирующей струей с удельным расходом финишного очистителя от 0,5 до 1,0 л/м², после чего осуществляют удаление остатков загрязнений с нижней поверхности корпуса электрооборудования с помощью вакуумного насоса.

2. Способ влажной очистки электрооборудования по п. 1, отличающийся тем, что смыв загрязнений пульсирующей струей финишного очистителя производят с помощью головки с соплом, располагаемым на расстоянии 5,0-15,0 см до очищаемых поверхностей.

3. Способ влажной очистки электрооборудования по п. 2, отличающийся тем, что частоту пульсации струи финишного очистителя задают в диапазоне от 1,0 до 10,0 Гц.

4. Способ влажной очистки электрооборудования по п. 1, отличающийся тем, что в качестве начального диэлектрического очистителя используют композицию, состоящую, мас. %, из:

а) 2-(2-бутоксиэтокси) этилацетат - 30-50;

б) смесь изопарафинов - 10-30;

в) бромтрифторметан - до 20;

г) остальное - ПАВ.

5. Способ влажной очистки электрооборудования по п. 1, отличающийся тем, что в качестве начального диэлектрического очистителя используют композицию, состоящую, мас. %, из:

а) смесь изопарафинов - до 80;

б) динонилнафталинсульфонат кальция - 0,5-2,0;

в) бромтрифторметан - до 20;

г) остальное - ПАВ.

6. Способ очистки электрооборудования по п. 1, отличающийся тем, что воздействие струей финишного диэлектрического очистителя осуществляют под давлением от 0,3 до 25 МПа.