关键词：变电站；屏柜；清扫工具；变电运维；保护装置；变电设备
1 概述
1.1 变电站屏柜概述
电力系统中，继电保护和自动装置是保证电网安全稳定运行、提高电能质量的重要二次设备，而交直流电源等其他二次设备则是变电站内所有一二次设备正常工作的可靠保障。二次设备及其回路放置在端子箱、汇控柜、保护屏等屏柜里，因此对屏柜的清扫维护就显得十分必要和重要。
南方气候潮湿，二次屏柜特别是户外端子箱经常会出现积露、生锈、绝缘不良等缺陷，一旦维护不到位，积聚的灰尘在受潮后将造成交、直流回路对地绝缘电阻降低，或接地或短路，使保护误动或拒动等，存在着严重的事故隐患。
1.2 运维现状与不足
按南方电网最新的差异化运维管理要求，变电站屏柜每半年清扫一次，但户外端子箱工作环境相对恶劣，而户内保护屏又由于静电作用容易吸附灰尘，半年下来很容易积聚大量灰尘。由于数量多，柜内布置紧凑、二次电缆繁多而复杂，清扫难度比较大，目前普遍使用的清扫方法有两种：
第一，最基本的人手使用绝缘毛刷进行清扫，该方法有两个缺点：（1）扫下来的灰尘还会散落到其他地方，需要再次清抹或吸走；（2）人手很难探入较狭窄的地方，如有操作不当极容易造成低压触电或是端子开路、短路。
第二，使用手持式吸尘器进行清扫，虽能解决灰尘但手持式吸尘器的续航能力差，远远无法满足全站屏柜清扫的作业要求。
2 屏柜清扫工具的设计
2.1 整体设计思路
为同时解决扬尘、多样性、续航性等问题，本项目屏柜清扫工具的设计思路是在手持式吸尘器的基础上改良，在吸管前端加装便于装拆的不同尺寸的绝缘毛刷头，在工作时能高速旋转，吸附得比较紧的灰尘被毛刷头刷出来后马上能被吸尘器吸走。配备细长方便的绝缘管，使其能够进入较狭窄的空间内进行清扫，从而在提高安全性能的基础上，达到维护周期所要求的清扫工艺标准。
清扫工具由毛刷头及动力装置、吸尘器、电源及其他配件组成。
2.2 毛刷头设计方案
2.2.1 动力传动装置。毛刷头的动力装置有风力涡轮驱动和电机驱动两种方案：
第一，风力涡轮驱动。在吸尘器管道内装设风力涡轮作为动力装置，当清扫工具工作时，管道的吸力将带动风力涡轮高速自行旋转，并带动与之同轴连接的毛刷头高速旋转。在这种情况下，毛刷头清扫的反作用力（即风力涡轮的受力）及滤网、管道等摩擦为风路系统的阻力元件，如忽略后者的影响，当涡轮的阻力与吸尘器的动力匹配时，风力涡轮获得效率峰值。这种动力全凭吸尘器驱动，无需额外的能量来源。