配網站房類設備的防凝露處理①

摘 要：目前配電站房及室外環(huán)網柜經常因環(huán)境濕度問題造成柜體凝露嚴重，導致柜體銹蝕造成柜體漏氣、底板沉降及電纜頭間隔濕度較大發(fā)生短路故障等。為提高設備使用壽命，針對性的提出相關的實施方案，從根本上解決設備凝露問題。

關鍵詞：配網 設備 防凝露

中圖分類號：TM273文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0027-02

1 現(xiàn)狀調查

凝露是當空氣濕度達到一定飽和程度時，在溫度相對較低的物體上凝結的一種現(xiàn)象。濕度是普遍存在的，而凝露只是濕度達到一定程度時的一種特殊現(xiàn)象。配網運行人員在設備巡視過程中，常常發(fā)現(xiàn)配電站房及室外環(huán)網柜的柜體、底座、操作機構、外殼銹蝕嚴重，污損嚴重，從而引發(fā)設備操作機構卡澀，底座銹蝕沉降等問題，造成設備未達到壽命周期就需要進行更換及環(huán)網柜電纜間隔放電造短路造成電纜頭及環(huán)網柜損壞。

目前，長沙城區(qū)的電纜網絡日益成熟，電纜網絡的主要開關設備環(huán)網柜在市區(qū)內投運數量日益增多，在2012年長沙供電示范區(qū)12 km2的范圍內就存在180臺環(huán)網柜設備，6坐室內開關站，在進2年的運維工作中，共計發(fā)生由于凝露嚴重造成故障的環(huán)網柜2臺，內部銹蝕嚴重的戶外環(huán)網柜56臺，因此，研究減少環(huán)網柜內部凝露現(xiàn)象的發(fā)生及指定防凝露措施的要求也迫在眉睫。

2 原因分析

2.1 長沙氣候條件的影響

長沙屬亞熱帶季風性濕潤氣候，四季分明。春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春濕多變，夏秋多睛，嚴冬期短，暑熱期長。全年無霜期約275 d，年平均氣溫16.8～17.2 ℃，年平均總降水量1422.4 mm。水資源以地表水為主，水源充足，年均地表徑流量達808億m3。

長沙春季的氣候特點，第一是增溫迅速，氣溫變化大?！按簛硪蝗账疅崛帧笔情L沙老幼皆知的諺語。從3月平均所溫10 ℃至5月平均氣溫22 ℃，僅兩個月時間氣溫升高12 ℃，平均每月升高6～7 ℃。同時，不但升溫快，而且變化大，如4月份的氣溫，據30年的統(tǒng)計資料，月平均氣溫最低為13.6 ℃，最高為21.1 ℃，相差近8 ℃之多。又如1969年4月5日的最低氣溫為2.5 ℃，而同年4月10日的最高溫為33.4 ℃，5 d之中溫差達30多度。因此，“倒春寒”是長沙常見的現(xiàn)象。增溫快有利于農作物的播種，但溫差大又帶來了不利的影響。長沙春季的第二個特點是陰雨連綿，空氣潮濕。長沙3月至5月的平均降雨日數（日降雨量等于或大于0.1 mm）有52.8 d，約占年（151.2 d）總降雨日數的35%以上，有不少年份還出現(xiàn)連續(xù)降雨15～20 d的情況，因此3月至5月的降水量占全年總降水量的40%以上。這3個月陰天（日平均總云量大于8成）占全年陰天總數31%以上，相對濕度都在83%至84%之間，是全年相對溫度最大的季節(jié)。總之，長沙的春雨聞名全國（如表1）。

2.2 環(huán)網柜柜體內部產生凝露的原因分析

（1）環(huán)網柜安裝結構的分析。

根據戶外環(huán)網柜安裝結構，目前安裝的環(huán)網柜柜體與環(huán)網柜基礎井直接連接，之間的空隙用橡膠泥進行封堵，封堵的主要作用是防止小動物進入環(huán)網柜內。在日常運維過程中，我們發(fā)現(xiàn)由于長沙天氣雨水較多，電纜井內多數時候都存在一定的積水，且由于井內溫度較室溫高，造成水蒸氣較多，在一般情況下，水蒸氣向上運動，一部分通過環(huán)網柜基礎通風口排出，一部分通過環(huán)網柜底座的一些孔隙進入環(huán)網柜，可以形象的把電纜井比喻成蒸鍋，環(huán)網柜就可以看成是蒸屜，這個過程我們給出一個定義：環(huán)網柜的“蒸鍋效應”。

（2）金屬柜體容易造成柜體凝露。

我們使用的環(huán)網柜柜體及外殼均均為鋼材質，導熱率為60 Wm-1K-1，而位于基座下方的泥土的土壤中的熱的傳導過程很復雜，主要包括兩個交錯進行的過程：一是通過空隙中空氣或水分傳導；二是通過固相之間接觸點直接傳導，我們無法查詢到相關數據，但一般我們通過日常觀察可以知曉，土壤的熱導率一定低于金屬，這就是為什么冬天防空洞內的溫度比室外高，夏天比室外低的原因。

對金屬柜體的散熱特性進行研究后，可以得出結論，金屬柜體在常溫下，散熱較土壤快。我們可以基本推論，當地底的水蒸氣進入環(huán)網柜時，白天溫度比較高，水蒸氣比較多，到了晚上溫度下降就會形成內部凝露。再結合長沙的環(huán)境溫度特點，也就應正了這種情況在3～5月尤為突出。

3 要因確定

3.1 凝露產生的主要原因

（1）春季室溫溫差較大，空氣濕度較高。

（2）環(huán)網柜電纜井產生“蒸鍋效應”。

（3）金屬柜體造成散熱較快，溫度較室溫低，易使水蒸氣產生凝露。

3.2 在末端因素中剔除不可抗拒的因素

（1）空氣溫度濕度隨季節(jié)變化無法人為控制。

（2）鋼材柜體是目前生產環(huán)網柜最好的材料，暫無其他材料進行替代。

3.3 確定主要問題

配網站房類設備的電纜井產生“蒸鍋效應”無法完全避免，但可通過控制水蒸氣在環(huán)網柜內產生凝露的方法減少內部凝露現(xiàn)象。

4 制定對策

4.1 提出對策

（1）加快柜體內部的通風速度。

（2）減少水蒸氣進入柜體。

（3）提高柜體溫度，減少水蒸氣凝露

4.2 研究、確定所采取的對策

（1）加快柜體內的通風量存在一定難度，環(huán)網柜是10 kV開關設備，柜體內無電源點，無法安裝風機等人工通風設備，且柜體內空間有限，采取引入電源安裝通風設備的空間較小，通風效果有限。

（2）阻斷水蒸氣進入柜體，實施較為便利，在環(huán)網柜基礎內加裝防潮隔板，且安裝時不需對設備、線路進行停電操作，減少，電纜井蒸騰的水蒸氣進入柜體。

（3）加裝加熱裝置，提高柜體內部溫度，與第一點實施條件相同，無法提供電源來驅動升溫裝置，且升溫裝置溫度設定難以控制，加重了工作人員的工作量。

5 對策實施

采取在環(huán)網柜基礎內部安裝防潮隔板，對隔板上電纜孔及周邊孔洞采取密封涂料及防火帶進行密封，防止水蒸氣進入柜體。

6 效果檢查

在制定了相關對策后，對25臺環(huán)網柜進行了防凝露隔板安裝，已安裝的設備在春季對設備進行巡視時，基本未發(fā)現(xiàn)設備柜體內部存在凝露現(xiàn)象，與之前比較，明顯減少了巡視人員的維護作業(yè)量，提高了工作效率，并有效地杜絕了電纜頭間隔內部的凝露現(xiàn)象，為電纜的安全運行提供了較好的環(huán)境（如圖1）。

7 制定鞏固措施

在今后的新上環(huán)網柜時，均可采用安裝防凝露隔板的方式進行戶外環(huán)網柜的防凝露處理，對已投運的環(huán)網柜可以采取不停電在基座內加裝隔板的形式進行處理，新上環(huán)網柜可以采取整體澆注水泥板的方式在設備投運前就安裝好隔板，預留好電纜孔，在安裝好環(huán)網柜，接好電纜線路后，再采用密封膠進行封堵，起到防凝露的效果。

參考文獻

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[3]羅林開.10kV電纜分支箱防凝露治理措施[J].電工技術，2012（6）.