ES2204853T3 - Procedimiento y dispositivo de limpieza para piezas de instalaciones conductoras de alta tension. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de limpieza para la limpieza de la superficie de piezas de una instalación, que conducen alta tensión, o de componentes en instalaciones, que conducen alta tensión, con los pasos de procedimiento siguientes: - en un generador (SG) de chorro se produce un chorro, que contiene dos fases y está compuesto por un gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco transportadas por éste, y se guía hasta un orificio (SA) de salida del chorro, por el que éste sale al exterior, - el chorro, que sale por el orificio (SA) de salida 15 del chorro, se dirige hacia la superficie que se debe limpiar, - mediante un elemento distanciador (L, SFR), que se une al orificio (SA) de salida del chorro, es, al menos en parte, aislante de la electricidad y contiene una manija (HG) o un apoyo (HG¿) para la mano, así como, dado el caso, elementos de operación para el personal de limpieza o que está unido a estos, se garantiza que el personal de limpieza mantenga siempre, al menos, una distancia del orificio (SA) de salida del chorro que se corresponde con la distancia mínima de la pieza de la instalación que conduce alta tensión, requerida para la protección de personas y/o de la instalación contra la electricidad.

Description

Procedimiento y dispositivo de limpieza para piezas de instalaciones conductoras de alta tensión.

La invención se refiere a un procedimiento de limpieza y a un dispositivo de limpieza para piezas de instalaciones, que conducen una alta tensión eléctrica.

Componentes de instalaciones de suministro de energía como, por ejemplo, centrales transformadoras o instalaciones de mando se ensucian con el tiempo debido a influencias operativas, del medio ambiente o especiales (como, por ejemplo, incendios). Las suciedades o adherencias son de muy diferente naturaleza: van desde sólo suciedades pulverizadas con poca adherencia de naturaleza no orgánica u orgánica, pasando por aceites, grasas, películas de líquido y las denominadas biopelículas de hongos y algas (especialmente en instalaciones al aire libre), hasta residuos incrustados por carbonización de metales, óxidos metálicos y carbón, que se producen, por ejemplo, en saltos de chispas o arcos voltaicos.

Para mantener la seguridad operativa de este tipo de instalaciones, las piezas de tales instalaciones se deben limpiar en ciertos intervalos. De este modo, por ejemplo, adherencias conductoras eléctricas en la superficie de un aislante cerámico, incluso aunque tengan una conductibilidad eléctrica reducida, pueden reducir la efectividad de un aislante debido a corrientes de fuga e incluso en un caso extremo pueden formar un arco voltaico y, como mínimo, conducir a un breve fallo de funcionamiento. Las consecuencias de estos fallos de funcionamiento van desde cortocircuitos hasta fuego en la instalación.

Para la limpieza se pueden utilizar los procedimientos de limpieza físicos y químicos conocidos. Sin embargo, normalmente como medida de seguridad del personal de limpieza, se deben parar las instalaciones y desconectarlas, es decir, hay que asegurar que la alta tensión eléctrica está desconectada. Esto exige al menos una interrupción del servicio durante la duración de la limpieza, lo que ocasiona una desventaja económica y, no en pocos casos, también problemas técnicos. Los daños económicos de las empresas de suministro de energía e industrias producidos por la larga desconexión necesaria para la limpieza de instalaciones de alta tensión son muy considerables y evitarla justificaría un esfuerzo adicional considerable en el procedimiento de limpieza.

Los procedimientos químicos de limpieza se basan en que por la acción de un producto de limpieza, las partículas de suciedad adheridas al componente son sometidas a una reacción química que hace que se desprendan del componente. Los procedimientos químicos que trabajan con productos químicos de limpieza dejan en la mayoría de los casos residuos líquidos o sólidos, que según el caso, pueden representar un riesgo para la seguridad de funcionamiento de una instalación. Por ejemplo, pueden actuar como un tipo de suciedad, influir en la efectividad aislante de piezas de la instalación o favorecer la corrosión de las piezas de la instalación. Por ello, los productos de limpieza se deben eliminar de forma costosa, lo que hace que el procedimiento de limpieza sea complejo y dure mucho tiempo.

Los procedimientos, basados en un funcionamiento puramente físico, no tienen estas desventajas. En estos procedimientos, las suciedades se eliminan del componente de manera puramente mecánica mediante abrasión. Sin embargo, con frecuencia estos no son tan buenos en su efectividad de limpieza, especialmente en el caso de aceites y grasas. En un procedimiento de este tipo se usa para la limpieza, por ejemplo, un chorro de agua a alta presión, que se dirige hacia las piezas de la instalación que se deben limpiar. Tales procedimientos de limpieza húmeda tienen desventajas considerables: por una parte, la humedad elevada puede provocar corrosión en las piezas de la instalación y, por otra parte, también se producen siempre aguas residuales sucias y, por tanto, contaminadas que hay que eliminar y volver a tratar. Sin la adición de productos de limpieza o disolventes, la eliminación de los residuos de grasa o aceite sólo es posible en ciertas condiciones. Por último, el agua presenta una conductibilidad eléctrica relativamente alta. Aquí una limpieza bajo tensión, es decir, en una instalación no desconectada, sin poner en peligro el personal de limpieza, sólo es posible en el intervalo de baja tensión (o sea, en el intervalo por debajo de 1 kV).

Entre los procedimientos de limpieza mecánicos también se encuentran, en un sentido más amplio, los procedimientos por chorro de partículas como, por ejemplo, la limpieza por chorro de arena. Sin embargo, en la mayoría de estos procedimientos (dicho con más exactitud, en la mayoría de los medios de limpieza por chorro) se produce un fuerte efecto abrasivo que afecta la superficie de las piezas que se deben limpiar.

Una cierta excepción es el uso de partículas de hielo seco como medio de limpieza por chorro, es decir, de partículas de dióxido de carbono en fase sólida, como se conoce, por ejemplo, de las solicitudes de patente alemanas DE 195 44 906 Al y DE 196 24 652 Al. Las partículas de hielo seco son muy blandas (poseen, aproximadamente, la dureza del yeso) y, por consiguiente, no dañan la superficie. Entretanto ya se ha hecho usual el uso de hielo seco como medio de limpieza por chorro para múltiples aplicaciones de limpieza. Además, no sólo se obtiene un efecto de limpieza mediante la energía cinética de las partículas de hielo seco que chocan, sino también por otros factores. En este sentido, las partículas de hielo seco se subliman durante el choque o inmediatamente después. Estas toman el calor de sublimación, que es relativamente elevado, del punto de choque, lo que provoca un fuerte enfriamiento local de la superficie de choque o de la suciedad que se adhiere a ésta. Las tensiones térmicas que aparecen, aflojan la unión entre la suciedad o la incrustación y la superficie de las piezas de la instalación, que se deben limpiar. Asimismo, se logra una reducción de la adherencia mediante la solidificación y la fragilización de las suciedades. Finalmente, la sublimación brusca de las partículas de hielo seco significa un aumento casi explosivo del volumen en aproximadamente el factor 600, lo que provoca una separación por arranque o por soplado de las suciedades y las incrustaciones que ya se han aflojado.

Una gran ventaja de los procedimientos de limpieza con hielo seco se debe ver, principalmente, en que las partículas de hielo seco se subliman por completo y sin dejar residuos, convirtiéndose en dióxido de carbono en estado gaseoso. De esta forma ya no se producen desechos contaminantes adicionales. Únicamente hay que eliminar como desecho el volumen de partículas y suciedades eliminadas y removidas.

Lamentablemente, los aparatos y procedimientos para la limpieza mediante partículas de hielo seco, como se conocen, por ejemplo, de los dos documentos citados antes, no resultan adecuados directamente para la limpieza de instalaciones de alta tensión desconectadas, pues no existen ni aparatos ni protección del personal contra la alta tensión. Por ejemplo, el personal de limpieza se tiene que acercar demasiado a la instalación que se debe limpiar, de modo que existe el peligro de un salto de alta tensión.

Además, hay que contar en principio con la aparición de dos problemas básicos, concretamente, la condensación de la humedad del aire, que crea una conductibilidad adicional, y los efectos de las partículas de suciedad removidas.

Cabe esperarse que debido a la incorporación de las partículas extremadamente frías de hielo seco (el dióxido de carbono presenta un punto de sublimación de -78ºC) ocurra una condensación de la humedad del aire contenida en el aire del entorno y, eventualmente, en el gas a presión, provocándose así una disminución de las características aislantes del aire del entorno. Esto tendría, entre otras, consecuencias fatales precisamente en instalaciones situadas en interiores, cuyas distancias de aislamiento no se han dimensionado para una humedad condensada. Por esta razón se podrían producir, concretamente, saltos de tensión con arcos voltaicos parásitos, que pondrían en peligro no sólo la seguridad de la instalación sino también en gran medida la seguridad del personal de limpieza. Dado que las distancias de seguridad se calculan para un funcionamiento normal de la instalación, el personal de limpieza estaría expuesto a un riesgo considerable de sufrir heridas, especialmente, quemaduras, incluso si se trabaja a distancia.

Otro punto de peligro, radica en que el aire a presión, usado para el transporte de las partículas de hielo seco, contiene en ciertas circunstancias una humedad que provoca una cierta conductibilidad, poniendo en peligro tanto al personal de limpieza como al aparato de limpieza.

El segundo problema lo representan las partículas de suciedad removidas. El hielo seco no se rocía sencillamente como "nieve" sobre la instalación, sino que choca con gran energía cinética contra las superficies que se deben limpiar y desprende las partículas de suciedad. Estas se componen frecuentemente, como ya se explicó antes, de sustancias combustibles y también, en parte, de sustancias conductoras de electricidad. En caso de que estas se encuentren distribuidas finamente en el aire del entorno de una instalación de alta tensión, hay que contar con que disminuyen la resistencia aislante y provocan, por su parte, arcos voltaicos parásitos o favorecen su efecto. Incluso, no se pueden excluir las explosiones de polvo, sino que más bien se debe esperar su aparición.

La importancia de estos puntos de peligro depende, naturalmente, de la instalación respectiva y, en especial, de la intensidad de la tensión conectada. Lo que casi no representa un problema en las instalaciones de 3 kV y todavía no es un gran problema en las instalaciones de 30 kV, se puede convertir en una amenaza mortal en las instalaciones de 300 kV.

Por consiguiente, la invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento de limpieza y un dispositivo de limpieza, que se debe usar para ello, con los que resulta posible limpiar de suciedades e incrustaciones las piezas de la instalación, que conducen alta tensión eléctrica, de una manera fácil y segura para la instalación, sin que haya que desconectar para ello las correspondientes piezas de la instalación.

Este objetivo se alcanza, según la invención, mediante un procedimiento según la reivindicación 1 y mediante un dispositivo con las características indicadas en la reivindicación 9 y/o un uso con las características de las reivindicaciones 22 a 24. Configuraciones y variantes ventajosas de la invención se pueden encontrar en las reivindicaciones secundarias.

Las amplias investigaciones experimentales realizadas por el inventor han arrojado el resultado sorprendente de que los problemas esperados a consecuencia de la condensación de la humedad y del arremolinamiento de las partículas de suciedad no aparecen realmente de esta forma, sino que, paradójicamente, la resistencia aislante de la mezcla de aire del entorno, gas a presión, gas carbónico, partículas frías de hielo seco, agua condensada y partículas de suciedad, verdaderamente, no es menor sino en general incluso mayor que la del aire convencional del entorno.

Dado que, según los resultados experimentales, no aumentan las distancias de aislamiento necesarias técnicamente, la idea principal del procedimiento según la invención y del dispositivo usado para ello radica en aplicar a las piezas de la instalación, que se deben limpiar, un chorro de partículas de hielo seco, pero garantizándose mediante un elemento distanciador aislante que el personal de limpieza mantenga siempre una distancia mínima del lugar en que el chorro de partículas choca contra la pieza de la instalación, que se debe limpiar, estableciéndose las dimensiones de esta separación mínima de modo que se asegure la protección de las personas contra la electricidad, incluso con la instalación conectada. Los resultados experimentales muestran que el uso de un elemento distanciador aislante es suficiente para garantizar una limpieza segura para la instalación y el personal de limpieza.

Con el procedimiento de limpieza según la invención y el dispositivo correspondiente resulta posible por primera vez, sin peligro para el personal de limpieza, limpiar piezas de instalaciones bajo alta tensión eléctrica sin productos de limpieza que dejan residuos sólidos o líquidos. Aquí, la calidad de la limpieza se adapta a las necesidades de las instalaciones eléctricas. Las grasas, las suciedades del entorno y los daños causados por incendios en caso de fallos se pueden eliminar por completo sin que se perjudiquen los componentes de la instalación electrotécnica.

Algunas variantes del procedimiento de limpieza según la invención y del dispositivo usado para ello prevén una vigilancia adicional de la humedad del gas a presión y/o del aire del entorno. De esta forma se garantiza siempre la seguridad de las personas y la instalación incluso en circunstancias extremadamente desfavorables como son una humedad del aire elevada o la falta de partículas de hielo seco. Otra variante prevé, asimismo con el fin de mejorar la seguridad, una vigilancia de las características aislantes del elemento distanciador. Otra modificación del procedimiento según la invención y del dispositivo prevé una aspiración de las partículas de suciedad desprendidas. Con esto se acelera y simplifica el proceso de limpieza.

Otras configuraciones y variantes ventajosas de la invención se describen en relación con los ejemplos de realización representados.

A continuación se describen mediante dibujos algunos ejemplos de realización preferidos de la invención. Muestran:

Fig. 1 un generador de chorro para la producción de un chorro de partículas según el estado de la técnica,

Fig. 2 una representación esquemática de una configuración del dispositivo, según la invención, para la realización del procedimiento de limpieza y

Fig. 3 un elemento distanciador modificado para el dispositivo según la invención.

Los dibujos no se han hecho a escala para facilitar su comprensión.

El núcleo de cada dispositivo para la limpieza con partículas de hielo seco lo constituye el generador de chorro que produce el chorro bifásico limpiador compuesto por gas a presión como medio portador y por las partículas de hielo seco transportadas con éste. Con el fin de simplificar la explicación se hablará de un chorro de partículas en lo sucesivo.

La figura 1 muestra un generador de chorro, como se conoce del estado de la técnica, y que también se puede usar como componente del dispositivo según la invención. Un gas a presión se alimenta a través del conducto DGL de gas a presión (por ejemplo, un tubo flexible) y las partículas TP de hielo seco, a través del conducto PL de partículas. El gas a presión sale por una tobera DÜ a la cámara SK de chorreado. Debido a que de esta manera la velocidad de flujo del gas a presión se ha incrementado fuertemente, en la cámara SK de chorreado se produce una depresión que provoca que las partículas TP de hielo seco se aspiren a través del conducto PL de partículas, sean arrastradas al chorro de gas a presión y continúen transportadas por éste. El chorro PS de partículas, compuesto por gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco sale al exterior después a través del orificio SA de salida del chorro. Con el fin de seleccionar la dirección del chorro y para un posicionamiento sencillo del chorro de limpieza se puede usar además, como se representa en la figura 1, una pieza tubular SF corta de guiado del chorro. El extremo de la pieza tubular SF forma el orificio de salida del chorro. Sin embargo, la longitud de la pieza tubular SF puede estar reducida al grosor del material de la pared de la cámara SK de chorreado, es decir, desaparece casi por completo.

En los componentes convencionales, que no se encuentran bajo tensión, el chorro de partículas que sale del orificio SA de salida del chorro, se puede dirigir así, simplemente, hacia el componente que se debe limpiar y realiza allí el proceso de limpieza explicado. Con este fin, el personal de limpieza sostiene el generador SG de chorro por la manija HG (en la manija se encuentra adicionalmente un interruptor DGS de gas a presión, con el que se puede conectar y desconectar la entrada de gas a presión y, por tanto, la generación del chorro, así como eventuales elementos de regulación adicionales para el ajuste de la presión y de la cantidad de gas) y lo dirige hacia las superficies que se deben limpiar. Con este fin, el personal de limpieza se debe acercar a pocos centímetros del componente que se debe limpiar, una acción con riesgo para la vida debido al peligro de una descarga eléctrica en caso de piezas de la instalación que conducen alta tensión. Esto se cumple aún más cuando los generadores de chorro presentan según el estado de la técnica una carcasa metálica y, por tanto, conductora.

Naturalmente, otros generadores de chorro también resultan adecuados para el dispositivo según la invención. Entre estos se encuentran también generadores de chorro que provocan adicionalmente una aceleración tangencial de las partículas de hielo seco. Un generador de chorro de este tipo se conoce, por ejemplo, de la solicitud PCT WO 99/43470. Otra forma de generador de chorro, adecuada y conocida por el técnico, contiene un dispositivo de mezcla, en el que un dispositivo de alimentación (por ejemplo, en forma de un transportador sin fin) inyecta partículas de hielo seco a la corriente de aire a presión alimentada a través de un conducto de aire a presión. Un tubo flexible de transporte conduce en determinadas circunstancias la corriente bifásica, generada de esta forma y compuesta por gas a presión y partículas de hielo seco, por un trayecto relativamente amplio hasta la verdadera pistola de chorreo, en cuyo extremo delantero se encuentra el orificio SA de salida del chorro. La pistola de chorreo sólo tiene la función de posibilitar a los operadores el direccionamiento del chorro hacia una pieza de trabajo y la conexión o desconexión en caso de necesidad. Esta disposición tiene la ventaja de que en lugar de dos conductos separados de gas a presión y de partículas sólo se requiere un único tubo flexible de transporte para la corriente bifásica.

La figura 2 muestra una representación esquemática del dispositivo según la invención. En lo referido a los componentes básicos, éste se corresponde con una instalación de chorro de partículas según el estado de la técnica como se describe, por ejemplo, en el documento DE 19544906 Al. El gas a presión necesario, es decir, un gas sometido a una sobrepresión que se usa después como medio portador, se suministra mediante un generador DGG interno de gas a presión, por ejemplo, un compresor o una bombona de gas a presión, o bien el gas a presión se alimenta a través de una conexión DGA externa de gas a presión, por ejemplo, desde un dispositivo de preparación de gas a presión instalado de forma fija en la instalación que se debe limpiar. Por razones de costos se usa preferentemente aire a presión como gas a presión. Sin embargo, también se pueden considerar en principio cualquier otro gas, especialmente los inertes, como, por ejemplo, el nitrógeno o el argón.

El gas a presión va de la conexión DGA externa de gas a presión o del generador DGG interno de gas a presión, pasando por una válvula V para la interrupción de la alimentación de gas a presión, especialmente, en caso de una desconexión de emergencia, a través del conducto DGS de gas a presión hasta el generador SG de chorro. Las partículas de hielo seco pasan de un depósito TV de almacenamiento de hielo seco a través del conducto de partículas al generador SG de chorro. Las partículas de hielo seco se pueden obtener ya preelaboradas, por ejemplo, en forma de partículas del tamaño de un grano de arroz, y después se pueden introducir en el depósito TV de almacenamiento de hielo seco. Ahora bien, existe asimismo la posibilidad de producirlas directamente in situ. Esto se puede lograr, por ejemplo, mediante la expansión adiabática del gas carbónico. El técnico conoce las posibilidades correspondientes en este sentido y no es necesario explicarlas aquí. En este caso, el dispositivo contiene un generador de partículas adicionalmente o en lugar del depósito TV de almacenamiento de hielo seco. Asimismo, resulta posible seguir procesando las partículas de hielo seco del depósito TV de almacenamiento de hielo seco, por ejemplo, triturándolas para obtener partículas especialmente pequeñas o de aristas vivas, antes de que estas pasen al generador de chorro. Procedimientos y disposiciones adecuadas con este fin se conocen, por ejemplo, del documento DE 19636304 Al. Los componentes representados hasta ahora, con excepción del generador de chorro (según la figura 1), se encuentran sobre un bastidor para aparatos común como se muestra sólo a grandes trazos en la figura 2.

Hasta aquí, el dispositivo descrito se corresponde con un dispositivo de limpieza convencional. El gran problema de una disposición convencional radica en que la corta distancia de trabajo exige que el personal de limpieza se acerque mucho a la instalación bajo tensión, que se debe limpiar, lo que ya no garantiza la protección de las personas contra la electricidad. Con el fin de solucionar este problema, el dispositivo según la invención prevé un tipo de lanza L de aislamiento eléctrico como elemento distanciador, en uno de cuyos extremos se fija el verdadero generador SG de chorro. En el otro extremo se sitúa una manija HG para asir y guiar la lanza L. Por encima de la manija HG se dispone uno o varios platos HGT de protección de agarre, que debe evitar, por una parte, que el personal de limpieza sostenga la lanza L por encima de la manija HG e impedir, por otra parte, que la formación de una película de líquido continua a lo largo de la superficie de la lanza, en caso de una humedad elevada.

La lanza L en sí se tiene que aislar eléctricamente. Por tanto, ésta se compone, preferentemente, de un material sintético con una elevada resistencia eléctrica a descargas disruptivas como, por ejemplo, el policarbonato. Materiales sintéticos higroscópicos como, por ejemplo, el nailon, resultan menos adecuados. Sin embargo, no es obligatoriamente necesario que la lanza L esté hecho por completo de un material aislante, sino que en principio es suficiente si existe, al menos, un tramo de aislamiento en correspondencia con la tensión conectada durante la limpieza. La longitud de la lanza L o, dicho de una forma más exacta, la distancia entre la manija HG y el orificio SA de salida del chorro se dimensiona de modo que ésta se corresponde, al menos, con la distancia de seguridad que se debe mantener de la pieza de la instalación que conduce alta tensión. La distancia de seguridad requerida depende aquí de las condiciones ambientales y, especialmente, de la intensidad de la tensión eléctrica conectada. En Alemania, las distancias de seguridad requeridas se estipulan en las prescripciones de la VDE VDE 0105. Allí se fija, según el estado actual, la distancia que se debe mantener de una instalación de 400 kV, en 3,40 m. Teniendo en cuenta la longitud de la manija HG, se selecciona para una instalación de ese tipo una lanza de aproximadamente 4 m de longitud. Además de la lanza, en esta disposición se tienen que aislar eléctricamente también, naturalmente, el conducto DGL de gas a presión y el conducto PL de partículas, dado que se encuentran en la proximidad inmediata del orificio SA de salida del chorro. Si se usan tubos flexibles de material sintético como conductos de alimentación, esto no representa ningún problema.

Naturalmente, el interruptor DGS de gas a presión no se puede encontrar en este dispositivo directamente junto al generador SG de chorro. Éste se sitúa convenientemente en el conducto de gas a presión en la manija HG de modo que el personal de limpieza puede controlar el generador SG de chorro sin tener que retirar la mano de la manija HG.

En una variante preferida del dispositivo según la invención, la lanza L, que se usa en primer lugar como elemento distanciador, sirve al mismo tiempo de entrada para el gas a presión y/o las partículas de hielo seco al el generador SG de chorro. Con este fin es suficiente con diseñar la lanza como tubo o tubo doble y alimentar gas a presión y/o las partículas de hielo seco al generador de chorro a través de este tubo o tubos. De esta forma es todavía más fácil el montaje del interruptor DGS de gas a presión en la manija HG. La integración de, al menos, uno de los conductos de alimentación hacia el generador de chorro en la lanza L, usada como elemento distanciador, tiene la ventaja de su peso reducido y de la fácil manipulación del dispositivo de limpieza.

Otra modificación preferida del dispositivo de limpieza, según la invención, se representa en la misma figura 2. El generador SG de chorro y el orificio SA de salida del chorro se disponen de modo que la dirección del chorro no se debe ver simplemente como una prolongación de la lanza L. La dirección del chorro y la dirección predominante del elemento distanciador no son, por tanto, colineales. Este acodamiento de la dirección del chorro facilita la limpieza en las instalaciones que no son accesibles desde todos los lados. En caso de un acodamiento de, al menos, 90º también se pueden limpiar desde delante, por ejemplo, los lados traseros de los componentes conductores de alta tensión. Naturalmente, resulta especialmente ventajoso si el acodamiento se puede ajustar, por ejemplo, mediante una articulación giratoria, que se puede bloquear, pudiéndose adaptar de esta forma al caso de limpieza específico.

De acuerdo con otra configuración preferida del dispositivo de limpieza, según la invención, no se usa, como se representa en la figura 3, una lanza como elemento distanciador, sino que se coloca sobre el generador SG de chorro según la figura 1 un tubo SFR de guiado del chorro que se ensancha ligeramente en forma de embudo a medida que aumenta la longitud, de modo que ahora el extremo delantero del tubo SFR de guiado del chorro forma el orificio SA de salida del chorro. Este tubo de guiado del chorro, compuesto por un material aislante de la electricidad, preferentemente, por un material sintético como el policarbonato, actúa entonces como elemento distanciador. Su longitud se tiene que corresponder de nuevo con, al menos, la distancia de seguridad requerida para la alta tensión conectada. El tubo SFR de guiado del chorro guía el chorro de partículas producido por el generador SG de chorro, es decir, garantiza que se produzca una corriente de chorro lo más laminaria posible e impide arremolinamientos. Esta forma de dispositivo de limpieza es más sencilla y, por consiguiente, más fácil de manipular que la descrita antes. Como ocurre ya en el elemento distanciador de la figura 2, aquí se prevé también un plato HGT de protección de agarre por las mismas razones. El plato de protección de agarre protege especialmente un apoyo HG' para la mano, que se sitúa junto a la manija HG. De esta forma resulta posible guiar con las dos manos el dispositivo durante la limpieza. Naturalmente, aquí la distancia mínima entre el orificio SA de salida del chorro y la manija HG o el apoyo HG' para la mano es decisiva para la distancia mínima requerida del tubo SFR de guiado del chorro.

En esta configuración también se puede prever, como ocurrió antes, una deflexión o desviación poco antes del orificio SA de salida del chorro para poder limpiar también lugares tapados de las piezas de la instalación.

La humedad condensada representa un problema de seguridad en caso de altas tensiones eléctricas conectadas. Esto ocurre especialmente en las instalaciones de alta tensión en interiores, que, a diferencia de la mayoría de las instalaciones al aire libre, no se diseñan teniendo en cuenta la humedad condensada. El enfriamiento, que aparece debido a las frías partículas de hielo seco y, especialmente, a su sublimación, puede provocar fácilmente una condensación. Pueden surgir problemas en especial cuando se interrumpe temporalmente la alimentación de partículas de hielo seco, que son básicas para las características aislantes mencionadas al inicio, y el gas a presión sigue presentando una elevada humedad y las piezas de la instalación, que se deben limpiar, permanecen primero muy frías debido a su capacidad térmica relativamente alta. Por tanto, en una variante del procedimiento de limpieza según la invención se vigila la humedad con el fin de preservar una protección suficiente de las personas y la instalación. En este sentido es importante la humedad relativa del aire del entorno y, especialmente, la humedad del gas a presión o del chorro de partículas y gas a presión. Esta variante del procedimiento de limpieza según la invención prevé, por tanto, una vigilancia de la humedad del aire del entorno y/o del gas a presión o del chorro de partículas. Cuando se sobrepasan valores límite predeterminados de humedad, no se inicia el proceso de limpieza o se interrumpe inmediatamente (esto se puede realizar, por ejemplo, mediante una interrupción de la alimentación de gas a presión) o la instalación, que se debe limpiar, se desconecta de inmediato. Los valores límite requeridos dependen, especialmente, de la intensidad de la alta tensión conectada. Las investigaciones han demostrado, por ejemplo, que una instalación de 400 kV se puede limpiar, en todo caso, sin peligro en presencia de una humedad relativa del aire (del aire del entorno) por debajo de 80%.

El valor límite para la humedad del gas a presión, usado como medio portador del chorro de partículas, es algo más difícil de definir. Naturalmente es decisiva la humedad dentro del chorro de partículas. Sin embargo, la humedad del gas a presión no hay que medirla allí obligatoriamente.

Se puede medir en algún punto entre el generador DGG de gas a presión o la conexión DGA de gas a presión y el chorro de partículas, detrás del orificio de salida del chorro. En dependencia del punto de medición, el gas a presión se encuentra en otro estado de presión y posee, por tanto, otro valor de humedad. Sin embargo, entre los valores existe una relación biunívoca de modo que los valores límite correspondientes se pueden convertir unos a otros. Con el fin de realizar la vigilancia de la humedad del gas a presión, el dispositivo de limpieza dispone, según la figura 1, de un sensor DFS de humedad del gas a presión que se dispone aquí en la alimentación del gas a presión. La estructura y el funcionamiento de este tipo de sensores se puede encontrar en la literatura especializada y son conocidas por el técnico. En caso de sobrepasarse el valor límite ajustado, se interrumpe el proceso de limpieza o no se inicia. Para ello, el sensor DFS de humedad del gas a presión puede bloquear la alimentación del gas a presión mediante la válvula V. Si se dispone el sensor de humedad del gas a presión en el generador del chorro, en el tubo de guiado del chorro o, incluso, poco antes o poco después del orificio de salida del chorro, hay que garantizar que el aislamiento eléctrico del elemento distanciador no resulte perjudicado por las líneas de alimentación del sensor. Esto se puede realizar, por ejemplo, mediante un aislamiento correspondiente de las líneas de alimentación. Sin embargo, es todavía más seguro si se realiza una transmisión por fibra óptica de los valores de medición o si se usa directamente un sensor de humedad óptico o de fibra óptica.

Un sensor DFS de humedad del gas a presión en la alimentación del gas a presión tiene la ventaja adicional de que, independientemente de los aspectos de seguridad, se puede vigilar la humedad del gas a presión alimentado. Una humedad demasiado elevada del gas a presión puede provocar, concretamente, que las partículas de hielo seco se peguen y se aglomeren. De este modo, en el mejor de los casos sólo empeorará la efectividad de limpieza y en el peor de los casos se puede producir un atascamiento y un bloqueo temporales de las vías de transporte de las partículas de hielo seco. Según otra configuración ventajosa de la invención, un control interrumpe la alimentación de gas a presión (por ejemplo, mediante una válvula magnética) en cuanto la humedad del gas a presión, medida por un sensor DFS de humedad del gas a presión, sobrepasa un valor que hace contar con una aglomeración de las partículas de hielo seco.

Con el fin de medir la humedad del aire del entorno, se puede situar en la disposición un sensor UFS de humedad del aire del entorno, que cierre también la válvula V si se sobrepasa el valor límite de humedad.

En lugar de los sensores de humedad mencionados antes, también se pueden usar siempre, naturalmente, sensores del punto de rocío. Especialmente, se puede prever también una vigilancia del vapor de agua que se condensa, es decir, de la formación de rocío. Esto se correspondería con una humedad relativa del aire de 100% como valor límite. Especialmente en el caso de la medición de la humedad del aire del entorno, esta medición se puede completar adicionalmente con una medición de la temperatura para hacer posible una determinación todavía más exacta del valor límite de humedad.

De acuerdo con otra modificación del procedimiento de limpieza según la invención, se calienta el tubo de guiado del chorro para evitar la aparición de una película de humedad debido a la condensación superficial.

En otra modificación del procedimiento según la invención o del dispositivo correspondiente se vigilan las características aislantes del elemento distanciador (es decir, por ejemplo, la resistencia, la impedancia o la resistencia a descargas disruptivas), por ejemplo, mediante una medición de la corriente de derivación. La figura 3 muestra un elemento distanciador correspondientemente modificado. Sobre el elemento distanciador, preferentemente en su centro, se encuentra un primer electrodo IME1 y cerca de la manija HG, un segundo electrodo IME2. De esta manera se puede medir la impedancia entre el primer electrodo IME1 y el segundo electrodo IME2. El técnico conoce cómo se puede realizar una medición de este tipo (especialmente, también con corriente alterna para asegurar un desacoplamiento adecuado y con alta tensión para incluir también los efectos no lineales). La medición de la impedancia se puede efectuar antes del proceso de limpieza en sí o a intervalos regulares o de forma continua. Alternativamente se puede trabajar también sólo con un electrodo IME1 colocado, preferentemente, en el centro del elemento distanciador y conectado a la masa de la instalación. La corriente de derivación a través de este primer electrodo IME1 es una buena medida de las características aislantes del elemento distanciador. Si se sobrepasa un valor umbral predeterminado (o si se queda por debajo en una medición de impedancia o resistencia), un control puede enviar un aviso a los operadores o provocar una desconexión de emergencia del dispositivo de limpieza o, incluso, de la instalación que se debe limpiar.

Finalmente, otra variante del procedimiento de limpieza según la invención y del dispositivo requerido para ello prevé una aspiración neumática de las partículas de suciedad e impurezas, arrancadas o desprendidas por el chorro de partículas, mediante un dispositivo de aspiración similar a una aspiradora. La aspiración se puede efectuar tanto durante el proceso de limpieza en sí, es decir, durante la aplicación del chorro de partículas sobre las piezas de la instalación, que se deben limpiar, como posteriormente o alternada continuamente con el proceso de limpieza en sí mediante el chorro de partículas.

Al inicio se describieron las buenas características aislantes de la mezcla de aire del entorno, gas a presión, hielo seco, humedad y partículas de suciedad desprendidas. Dado que estas dependen de muchos parámetros, resultan difícil de registrar cuantitativamente. Las investigaciones experimentales del inventor muestran que incluso con una humedad relativa del aire de 90% es posible una limpieza sin peligro de las instalaciones de 400 kV mediante el procedimiento descrito y el dispositivo según la invención, siempre que la cantidad de partículas de hielo seco en el gas a presión sea, al menos, de 50 g por metro cúbico de gas a presión, que la humedad del gas a presión sea tan pequeña que el punto de rocío (de presión) del gas a presión esté por debajo de 20ºC (presión mínima del gas a presión 1,5 bar) y que la relación promedio entre la superficie y el volumen de las partículas de hielo seco sea mayor que 0,2 mm^{-1}.

En la descripción se ha hablado hasta ahora de operadores. Sin embargo, la invención se debe entender en el sentido de que no sólo las personas entran en consideración, sino también los autómatas y los manipuladores automáticos o los sistemas generales de limpieza automáticos. Naturalmente, por lo general el aspecto de seguridad en los autómatas no es tan crítico como en las personas y el aspecto de la seguridad de la instalación, que se debe limpiar, pasa a un primer plano. Las distancias mínimas requeridas ya no están prescritas en Alemania obligatoriamente por la norma de la VDE VDE 0105, sino que se ajustan a los requerimientos de la instalación, que se debe limpiar, y al peligro potencial para el autómata. En este aspecto no sólo desempeñan un papel las características aislantes, sino, por ejemplo, también las características de compatibilidad electromagnética (EMV). Se deben considerar como manija HG o apoyo HG' para la mano los elementos de unión mecánicos entre el autómata o los autómatas y el elemento distanciador y/o su fijación al elemento distanciador.

Cuando se ha hablado hasta ahora de alta tensión sin dar ninguna otra especificación, se debe entender siempre en este sentido que se refiere a tensiones eléctricas continuas o alternas por encima de 1 kV. La invención se ha descrito antes mediante varios ejemplos de realización concretos, sin embargo ésta se debe entender en el sentido de que también quedan comprendidas en el marco de la invención modificaciones y variaciones pequeñas que son resultan evidentes para el técnico promedio.

Claims (24)

1. Procedimiento de limpieza para la limpieza de la superficie de piezas de una instalación, que conducen alta tensión, o de componentes en instalaciones, que conducen alta tensión, con los pasos de procedimiento siguientes:

-

en un generador (SG) de chorro se produce un chorro, que contiene dos fases y está compuesto por un gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco transportadas por éste, y se guía hasta un orificio (SA) de salida del chorro, por el que éste sale al exterior,

-

el chorro, que sale por el orificio (SA) de salida del chorro, se dirige hacia la superficie que se debe limpiar,

-

mediante un elemento distanciador (L, SFR), que se une al orificio (SA) de salida del chorro, es, al menos en parte, aislante de la electricidad y contiene una manija (HG) o un apoyo (HG') para la mano, así como, dado el caso, elementos de operación para el personal de limpieza o que está unido a estos, se garantiza que el personal de limpieza mantenga siempre, al menos, una distancia del orificio (SA) de salida del chorro que se corresponde con la distancia mínima de la pieza de la instalación que conduce alta tensión, requerida para la protección de personas y/o de la instalación contra la electricidad.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque antes y/o durante el proceso de limpieza se vigila el contenido de humedad del gas a presión y en caso de sobrepasarse un valor de humedad predeterminado se realiza una interrupción del proceso de limpieza o no se inicia el proceso de limpieza.

3. Procedimiento de limpieza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque antes y/o durante el proceso de limpieza se vigila el contenido de humedad del aire del entorno y en caso de sobrepasarse un valor de humedad predeterminado se realiza una interrupción del proceso de limpieza o no se inicia el proceso de limpieza.

4. Procedimiento de limpieza según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se vigilan las características de aislamiento eléctrico del elemento distanciador (L, SFR) y en caso de quedarse por debajo de un valor límite predeterminado del aislamiento eléctrico o de sobrepasarse un valor límite de la corriente eléctrica, que fluye a través de, al menos, una parte del elemento distanciador, se realiza una interrupción del proceso de limpieza o no se inicia el proceso de limpieza.

5. Procedimiento de limpieza según las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la interrupción del proceso de limpieza o la evitación del inicio del proceso de limpieza se realiza mediante la interrupción de la alimentación de gas a presión.

6. Procedimiento de limpieza según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque durante el proceso de limpieza y/o después de éste se realiza una aspiración de las partículas de suciedad y las impurezas arrancadas o desprendidas por el chorro de partículas.

7. Procedimiento de limpieza según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el chorro de partículas se genera y se guía de modo que al abandonar éste el orificio (SA) de salida del chorro presenta una dirección que no es colineal respecto a la dirección predominante del elemento distanciador (L, SFR).

8. Procedimiento de limpieza según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la cantidad de hielo seco en el gas a presión es, al menos, de 50 g de hielo seco por metro cúbico de gas a presión y la humedad del gas a presión es tan pequeña que el punto de rocío del gas a presión está por debajo de 20ºC.

9. Dispositivo de limpieza para la limpieza de la superficie de piezas de una instalación, que conducen alta tensión, o de componentes en instalaciones, que conducen alta tensión, con las características siguientes:

-

el dispositivo de limpieza contiene un generador (DGG) interno de gas a presión, que produce un gas bajo sobrepresión, o dispone de una conexión (DGA) de gas a presión con una alimentación externa de un gas bajo sobrepresión,

-

el dispositivo de limpieza contiene un depósito (TV) de almacenamiento de hielo seco con partículas de hielo seco y/o dispone de un generador de partículas que produce partículas de hielo seco,

-

el dispositivo de limpieza dispone de un generador (SG) de chorro que produce un chorro, que contiene dos fases y está compuesto por el gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco transportadas por éste, y que para la alimentación del gas a presión se une a través de un conducto (DGL) de gas a presión al generador (DGG) de gas a presión o a la conexión (DGA) de gas a presión y para la alimentación de las partículas de hielo seco, al depósito (TV) de almacenamiento de hielo seco o al generador de partículas,

-

al generador (SG) de chorro se une una pieza (SF) de guiado del chorro, que conduce el chorro de partículas del generador (SG) de chorro a través de un orificio (SA) de salida del chorro hasta el exterior, y

-

el dispositivo de limpieza dispone de un elemento distanciador (L, SFR) que es, al menos en parte, aislante de la electricidad y contiene, al menos, una manija (HG) y/o un apoyo (HG') para la mano, así como, dado el caso, elementos de operación para el personal de limpieza o que está unido a estos y en su extremo o cerca de éste se encuentra el orificio (SA) de salida del chorro, dimensionándose la longitud del elemento distanciador (L, SFR), medida a partir de la manija (HG) o del apoyo (HG') para la mano, de modo que ésta es mayor o igual a la distancia mínima de la pieza de la instalación, que conduce alta tensión, requerida para la protección de personas y/o de la instalación contra la electricidad.

10. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 9, caracterizado porque en el caso del elemento distanciador se trata de una lanza fabricada, al menos en parte, de un material aislante, en cuyo extremo, dado el caso acodado, se monta el generador (SG) del chorro.

11. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento distanciador (SFR) realiza al mismo tiempo la función de pieza (SF) de guiado del chorro.

12. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el generador (SG) de chorro se integra en el elemento distanciador (L, SFR).

13. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque en el caso del elemento distanciador se trata de un tubo (SFR) de guiado del chorro que, dado el caso, se ensancha ligeramente en forma de embudo y que contiene el generador (SG) del chorro en uno de sus extremos o está unido a éste y cuyo otro extremo forma el orificio (SA) de salida del chorro.

14. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 13, caracterizado porque el tubo (SFR) de guiado del chorro presenta una desviación del chorro cerca de su extremo poco antes del orificio (SA) de salida del chorro.

15. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 14, con un dispositivo (V) de desconexión y un sensor (SFS) de humedad que se dispone en la alimentación de gas a presión entre el generador (DGG) de gas a presión o la conexión (DGA) de gas a presión y el generador (SG) de chorro o dentro del chorro de partículas en el generador (SG) del chorro o en la pieza (SF) de guiado del chorro o directamente antes o después del orificio (SA) de salida del chorro, provocando el sensor mediante el dispositivo (V) de desconexión una interrupción de la alimentación de gas a presión y/o impidiendo una conexión de la alimentación de gas a presión, en cuanto se sobrepasa un valor límite de humedad predeterminado.

16. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 15, con un sensor (LFS) de humedad del entorno que mide la humedad del aire del entorno.

17. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 16, con un dispositivo (V) de desconexión que provoca una interrupción de la alimentación de gas a presión y/o impide una conexión de la alimentación de gas a presión, en cuanto el sensor (LFS) de humedad del entorno avisa que se sobrepasa un valor límite de humedad predeterminado o que comienza una condensación de vapor de agua.

18. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 17, con un dispositivo de vigilancia del aislamiento que vigila las características del aislamiento eléctrico del elemento distanciador y en caso de quedarse por debajo de un valor límite predeterminado de aislamiento eléctrico envía un aviso a los operadores o provoca una interrupción de la alimentación de gas a presión o bloquea otro componente básico del dispositivo de limpieza o, incluso, desconecta de la alta tensión la pieza de la instalación, que se debe limpiar.

19. Dispositivo de limpieza según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de vigilancia del aislamiento contiene un electrodo (IME1) colocado sobre o dentro del elemento distanciador (L, SFR), mediante el que se realiza una medición de la corriente de derivación a través del elemento distanciador a masa.

20. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 19, con un dispositivo de aspiración adicional para la aspiración neumática de las partículas de suciedad e impurezas, arrancadas o desprendidas por el chorro de partículas.

21. Dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 20, caracterizado porque la cantidad de hielo seco en el gas a presión es, al menos, de 50 g de hielo seco por metro cúbico de gas a presión y la humedad del gas a presión es tan pequeña que el punto de rocío del gas a presión está por debajo de 20ºC.

22. Uso de un dispositivo de limpieza según las reivindicaciones 9 a 21 para la limpieza de superficies de piezas de instalaciones, que conducen una alta tensión eléctrica, o de componentes en instalaciones que conducen alta tensión.

23. Uso de un chorro de partículas, compuesto por un gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco transportadas por éste, para la limpieza de superficies de piezas de instalaciones, que conducen una alta tensión eléctrica, o de componentes en instalaciones que conducen alta tensión, vigilándose el contenido de humedad del gas a presión y/o del aire del entorno y realizándose una interrupción de la limpieza o impidiéndose el inicio del proceso de limpieza si se sobrepasan valores límite predeterminados.

24. Uso de un chorro de partículas, compuesto por un gas a presión como medio portador y por partículas de hielo seco transportadas por éste, para la limpieza de superficies de piezas de instalaciones, que conducen una alta tensión eléctrica, o de componentes en instalaciones que conducen alta tensión, siendo la cantidad de hielo seco en el gas a presión de, al menos, 50 g de hielo seco por metro cúbico de gas a presión y siendo la humedad del gas a presión tan pequeña que el punto de rocío del gas a presión está por debajo de 20ºC.