配網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露原因及治理

曾娟　魏敏

（國網(wǎng)馬鞍山供電公司，安徽馬鞍山　243000）

配網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露原因及治理

曾娟魏敏

（國網(wǎng)馬鞍山供電公司，安徽馬鞍山243000）

隨著現(xiàn)代電纜化率運(yùn)用水平的提高，戶外設(shè)備做為電纜線路運(yùn)行的重要設(shè)備，在日常運(yùn)行管理中，開關(guān)柜內(nèi)防凝露治理工作是保障其安全運(yùn)行的必要措施，凝露現(xiàn)象嚴(yán)重影響著10kV配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備的安全運(yùn)行。如何有效防止凝露，成為了配網(wǎng)運(yùn)行工作必須考慮的問題，本文開關(guān)柜的凝露專項(xiàng)治理工作，提出了若干措施，確定技術(shù)原則，提高設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

配電網(wǎng)開關(guān)柜凝露

隨著現(xiàn)代城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市配電架空線已經(jīng)逐步被入地電纜所取代，電纜化率運(yùn)用水平也在不斷提高。目前，平常通過配網(wǎng)戶外箱式設(shè)備例如環(huán)網(wǎng)柜、分支箱等對電纜進(jìn)行聯(lián)絡(luò)與分配，而在戶外設(shè)備的日常運(yùn)行管理中，開關(guān)柜內(nèi)防凝露治理工作是保障其安全運(yùn)行的必要措施。

1　配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露的形成

凝露現(xiàn)象是指柜體內(nèi)壁表面溫度下降到露點(diǎn)溫度以下時(shí)，內(nèi)壁表面發(fā)生的水珠凝結(jié)現(xiàn)象。在一定的溫度條件下，空氣中的相對濕度越高，環(huán)境溫度越接近露點(diǎn)溫度，凝露越易發(fā)生，露點(diǎn)溫度始終低于環(huán)境溫度。發(fā)生凝露后，開關(guān)柜內(nèi)壁凝結(jié)的水珠在重力的作用下可能會(huì)滴落至運(yùn)行的電纜T型頭上，使其絕緣強(qiáng)度下降，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，長時(shí)間運(yùn)行極易引發(fā)短路事故，造成T型頭爆炸，嚴(yán)重時(shí)可能使整個(gè)戶外箱式設(shè)備報(bào)廢，影響整個(gè)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平和供電可靠率。

2　配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露的原因

通過戶外設(shè)備長期運(yùn)行情況總結(jié)發(fā)現(xiàn)，造成配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露的設(shè)備主要原因取決于以下兩點(diǎn)：

一是環(huán)境原因：馬鞍山地處江淮之間，梅雨季節(jié)較長，空氣濕度大，春秋季節(jié)晝夜溫差大；部分戶外箱式設(shè)備處在綠化帶、高架橋等構(gòu)筑物下以及臨江、河、湖泊處，環(huán)境以及土壤水分含量高，受遮擋日照時(shí)間短，凝露極易發(fā)生。

二是設(shè)備原因：設(shè)備底部未采取有效封堵措施，基座中積水形成水蒸氣通過電纜進(jìn)出孔隙進(jìn)入柜體，設(shè)備本體密封性好，缺少空氣流通，水蒸氣無法排出，柜體內(nèi)水蒸氣易飽和，戶外箱式設(shè)備的金屬柜體導(dǎo)熱率高，散熱快，當(dāng)柜體表面溫度低于露點(diǎn)溫度，箱體內(nèi)壁就會(huì)形成凝露。

3　配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露的治理方法

從凝露的形成機(jī)理出發(fā)，防止凝露可從兩方面人手：一是使柜內(nèi)溫度始終高于空氣的凝露點(diǎn)溫度；二是阻止外界水蒸氣進(jìn)入柜體內(nèi)。前者主要通過安裝加熱除濕控制器防止凝露；后者則需對箱體結(jié)構(gòu)采取多種措施加以解決，采取主要做法有以下幾種：

一是自然通風(fēng)法：通過優(yōu)化戶外箱式設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，阻斷水氣進(jìn)入到電纜室下方，抬高設(shè)備基礎(chǔ)對地高度，在基礎(chǔ)中央裝上百葉窗使內(nèi)部空氣和外部空氣形成有效流通，降低設(shè)備下方空間相對濕度，降低凝露發(fā)生概率。

表1　常用凝露治理方法比較

二是強(qiáng)制通風(fēng)法：在箱式柜體底部安裝抽風(fēng)風(fēng)扇、頂部側(cè)面安裝排氣風(fēng)扇，加速柜體內(nèi)部空氣流通，使得柜體內(nèi)部空氣一直處在非飽和狀態(tài)，破壞凝露形成條件。該方法主要適用于箱式變壓器。

三是電加熱法：在柜體下方的電纜室以及斷路器室安裝鋁合金加熱器，通過加熱提高柜體內(nèi)部氣體溫度，降低相對濕度，防止凝露形成。該方案需要供電電源，對環(huán)網(wǎng)柜、分支箱設(shè)備需要配置PT供電。

四是電除濕法：通過半導(dǎo)體制冷技術(shù)產(chǎn)生低溫點(diǎn)，將空氣中的水汽凝露到該點(diǎn)上，水滴順著冷凝槽和管道排出柜體，降低柜體內(nèi)空氣相對濕度。半導(dǎo)體除濕裝置體積小，便于安裝，功耗低，戶外可考慮使用太陽能電池供電，工作時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲，可靠性高，同時(shí)有良好的節(jié)電效果；缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，柜體空間大或濕度大時(shí)除濕效果有限。

五是干燥劑法：采用干燥劑吸除柜體內(nèi)的濕氣，避免凝露的形成，這種方面簡單易用，但是干燥劑容易飽和，需要及時(shí)更換，維護(hù)的人力成本較高，主要適用于臨時(shí)處理、季節(jié)性濕氣過高、無法取得電源的場合。

4　配電網(wǎng)戶外箱式設(shè)備凝露治理方法選用原則

一是應(yīng)根據(jù)設(shè)備所處環(huán)境、凝露產(chǎn)生主要原因和危害嚴(yán)重程度，并結(jié)合歷史運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、箱變等戶外設(shè)備應(yīng)采取差異化的治理方法。

二是對氣候較干燥、凝露危害較輕、周圍開闊的配網(wǎng)戶外箱式設(shè)備，在做好電纜井防水、電纜進(jìn)出線封堵的基礎(chǔ)上，采用自然通風(fēng)法即可克服凝露對設(shè)備的侵蝕。

三是采用自然通風(fēng)法時(shí)，箱式設(shè)備的土建應(yīng)按照國網(wǎng)公司有關(guān)的典型設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，箱式設(shè)備抬高的基礎(chǔ)應(yīng)不低于30cm，百葉窗離地面高度不低于10cm，百葉窗面積應(yīng)不低于箱式設(shè)備底座面積的15%。電纜室內(nèi)表面、底面及隔離墻雙側(cè)面均要求做防水處理，電纜室底部平面增加的臺(tái)階高度應(yīng)不低于20cm。電纜穿越電纜室、隔離墻以及進(jìn)入箱式設(shè)備內(nèi)部時(shí)均應(yīng)需要做好進(jìn)出線的封堵工作。

處于氣候潮濕、凝露危害較重、綠化帶、高架橋等構(gòu)筑物下或臨江、河、湖泊處的配網(wǎng)戶外箱式設(shè)備，在做好自然通風(fēng)法的基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合設(shè)備本身?xiàng)l件加強(qiáng)防護(hù)，另綜合采取以下防凝露加強(qiáng)措施：

（1）對配置有PT、且電源容量較大的環(huán)網(wǎng)柜等戶外設(shè)備，可以選用電加熱法；

（2）對取電困難、或電源容量有限的電纜分支箱等戶外設(shè)備，可以選用電除濕法；

（3）對箱式變壓器可以采用強(qiáng)排/抽風(fēng)法，并可起到對配變的通風(fēng)散熱作用；

（4）臨時(shí)性場合可以采用干燥劑輪換法，但應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的巡視密度；

（5）控制器選擇一般不推薦采用凝露傳感器，建議采用溫差、相對濕度作為綜合判據(jù)控制防凝露設(shè)備的投切，提高防凝露控制系統(tǒng)的工作壽命、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

總之，運(yùn)行單位應(yīng)加強(qiáng)戶外箱式設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，定期巡視，一旦發(fā)現(xiàn)凝露現(xiàn)象，應(yīng)盡快查明原因，及時(shí)采取針對性措施。

曾娟（1985—），女，漢，江蘇南京人，本科，工程師，現(xiàn)工作于國網(wǎng)馬鞍山供電公司，主要研究變電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)，設(shè)備保護(hù)；魏敏（1984—），男，漢，江蘇南京人，研究生，工程師，現(xiàn)工作于國網(wǎng)馬鞍山供電公司，主要研究配電網(wǎng)架建設(shè)與規(guī)劃，運(yùn)行與維護(hù)，工程建設(shè)等。