戶內(nèi)外配電設(shè)備靜電除塵設(shè)備的研究設(shè)計(jì)

張軒　肖佳慶　趙桂花

摘要：隨著大氣污染的起來(lái)越嚴(yán)重，空氣中的粉塵和帶電粒子對(duì)電氣設(shè)備的影響越來(lái)越不容忽視。在很多場(chǎng)合中，如大氣污染嚴(yán)重的戶內(nèi)外、有粉塵的車間等要采用一些除塵防塵裝置。但是這些除塵裝置的造價(jià)比較高，而且不適合安裝在戶內(nèi)外配電設(shè)備里面，目前常用采用的除塵防塵裝置主要有以下幾種：電除塵、凈化機(jī)除塵和靜電除塵。在這里，我們提供一種利用時(shí)間繼電器做智能控制且經(jīng)濟(jì)適用的靜電除塵裝置，來(lái)改善電氣設(shè)備內(nèi)部的粉塵的污穢問(wèn)題

關(guān)鍵詞：靜電；防護(hù)等級(jí)；粉塵；用電設(shè)備

中圖分類號(hào)：TM205+.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

O引言

灰塵是細(xì)干而成粉末的土或其它物質(zhì)的粉粒，被化為微細(xì)部分的某物；細(xì)的粉末，灰塵顆粒的直徑一般在百分之一毫米到幾百分之毫米之間。由于空氣的流動(dòng)，隨空氣流動(dòng)的顆?；覊m，進(jìn)入在戶內(nèi)外安裝的電氣設(shè)備，然后沉淀在設(shè)備內(nèi)部，日積月累，致使越來(lái)越多的灰塵沉淀在戶內(nèi)外的設(shè)備里面，進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的粉塵會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成諸多危害。如電氣設(shè)備的短路、電氣開(kāi)關(guān)接觸不良、影響電氣設(shè)備的散熱等。這些危害會(huì)直接導(dǎo)致用電設(shè)備的性能和整體質(zhì)量下降，最終引起配電事故，事故還威脅著設(shè)備附近人群的安全。

一、當(dāng)前行業(yè)技術(shù)應(yīng)用情況

目前戶內(nèi)外的用電設(shè)備的防護(hù)等級(jí)一般是IP33，對(duì)空氣中的顆?；覊m沒(méi)有防護(hù)作用，很多的戶內(nèi)外配電設(shè)備在安裝后運(yùn)行一段時(shí)間后，就會(huì)在設(shè)備的內(nèi)部積滿灰塵，在天氣變化出現(xiàn)潮濕天氣的時(shí)候，設(shè)備內(nèi)部沉淀的灰塵受潮可能出現(xiàn)絕緣電阻下降情況，造成帶電導(dǎo)體對(duì)地或相問(wèn)放電，引起配電事故?；蛘哌M(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的灰塵顆粒進(jìn)入機(jī)械傳動(dòng)器件，造成設(shè)備機(jī)械卡滯，或者機(jī)械性能改變，影響著整個(gè)設(shè)備的機(jī)械參數(shù)。

基于以上情況，一些設(shè)備廠家有意識(shí)的將戶內(nèi)外殼體的防護(hù)等級(jí)提高了一兩個(gè)等級(jí)，但是效果并不理想，有些廠家將戶內(nèi)外殼體的內(nèi)部的產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)提高了，雖然取得了一定的效果，但是極大的增加了制造成本，并不經(jīng)濟(jì)適用。

二、靜電除塵裝置構(gòu)成及工作原理

針對(duì)上述問(wèn)題，我們提出一種靜電除塵技術(shù)，并適用于戶內(nèi)外配電設(shè)備的智能除塵。一種用于戶內(nèi)外配電設(shè)備的智能除塵的裝置，構(gòu)成部分包含殼體內(nèi)的絕緣子、陰極板、陽(yáng)極板、陽(yáng)極板漏塵孔、帶增爬器的絕緣件支撐、收集袋、震動(dòng)電機(jī)、高壓直流發(fā)生器、中間繼電器、定時(shí)器等主要器件。其結(jié)構(gòu)裝配形式為配電柜的內(nèi)部頂部通過(guò)絕緣子安裝有陰極板和陽(yáng)極板，陰極板和陽(yáng)極板之間設(shè)置有帶增爬器的絕緣件支撐，陽(yáng)極板的兩側(cè)設(shè)置有陽(yáng)極板漏塵孔，且陽(yáng)極板漏塵孔的下方設(shè)置有收集袋，震動(dòng)電機(jī)通過(guò)震動(dòng)電機(jī)支架固定在陽(yáng)極板的一側(cè)，高壓直流發(fā)生器內(nèi)的高壓端子通過(guò)導(dǎo)線分別與陰極板和陽(yáng)極板的接線孔連接。

工作原理為：裝置利用高壓直流發(fā)生器提供出高壓直流電源，接通在配電柜內(nèi)部頂部安裝兩個(gè)平行的陰極板和陽(yáng)極板上，定時(shí)器中間配合繼電器控制直流高壓發(fā)生器和振動(dòng)電機(jī)的工作，在預(yù)定設(shè)置的時(shí)間到達(dá)之后，高壓直流發(fā)生器自動(dòng)停止對(duì)兩個(gè)極板的供電，然后啟動(dòng)震動(dòng)電機(jī)，震動(dòng)電機(jī)將陰極板上的粉塵振落，振落的粉塵順坡度流入灰塵收集袋，震動(dòng)電機(jī)工作10秒后停止，高壓直流發(fā)生器又通直流電源供電系統(tǒng)，以此循環(huán)。高壓直流發(fā)生器上面有自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)，收集袋的灰塵收集到一定重量的時(shí)候，工作人員在巡檢的時(shí)候，將收集袋的灰塵倒掉。安全保護(hù)上采用了震動(dòng)電機(jī)工作時(shí)極板不通電，極板通電時(shí)震動(dòng)電機(jī)不工作，收集袋安裝在陽(yáng)極板上，并處于接地的狀態(tài)，在陽(yáng)極板與接地極做等電位聯(lián)結(jié)，保證設(shè)備的安全使用。

三、工程應(yīng)用案例

某城區(qū)供電所所轄?wèi)敉馀潆娫O(shè)備共86臺(tái)，防護(hù)等級(jí)為IP54的共10臺(tái)，防護(hù)等級(jí)我IP33的共76臺(tái)。由于該轄區(qū)為高污染環(huán)境，戶外的空氣中彌漫著較大濃度的粉塵，特別是在路面較差的地方，隨空氣流動(dòng)的顆?；覊m，不斷的進(jìn)入到戶外配電設(shè)備的殼體中去，然后沉淀在設(shè)備內(nèi)部，日積月累，致使配電設(shè)備內(nèi)部的灰塵越積越多。從現(xiàn)場(chǎng)查看的實(shí)際情況得出：其中高防護(hù)等級(jí)的設(shè)備里面的粉塵堆積狀況明顯低于低防護(hù)等級(jí)的配電設(shè)備。為此相關(guān)運(yùn)維人員選擇了三種技術(shù)方案進(jìn)行綜合對(duì)比：

1.方案一：增加戶外配電設(shè)備殼體的防護(hù)等級(jí)

將防護(hù)等級(jí)不高設(shè)備的殼體更換掉，選用防護(hù)等級(jí)更高的外殼，這樣做對(duì)于新上項(xiàng)目和設(shè)備可行，對(duì)于現(xiàn)有的已經(jīng)在運(yùn)行的設(shè)備，改造成本將會(huì)大幅增加，綜合性價(jià)比不高。

2.方案二：采用密封封堵的方案

將設(shè)備的散熱通風(fēng)通道封堵，這樣避免灰塵的進(jìn)入，這樣會(huì)直接影響設(shè)備的散熱，造成設(shè)備過(guò)熱，引起絕緣器件加速老化，或絕緣擊穿放電。

3.方案三：進(jìn)行設(shè)備內(nèi)部靜電自動(dòng)除塵

在不改變?cè)Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在內(nèi)部加裝靜電除塵裝置，由通風(fēng)孔進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的灰塵氣體經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)被電分離，塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后，趨向陽(yáng)極表面放電而沉積在陽(yáng)極板上，震動(dòng)電機(jī)定時(shí)啟停并將沉淀的灰塵振落在坡度邊緣的集塵袋中。

通過(guò)三個(gè)方案對(duì)比，案三優(yōu)勢(shì)明顯。

方案三采用的裝置有以下效果：

a.兩個(gè)極板的大小可根據(jù)配電柜或箱變的尺寸定制，或者根據(jù)實(shí)際的污染程度做較合適的尺寸，方案更改靈活。

b.兩個(gè)極板的連續(xù)通電時(shí)間可根據(jù)當(dāng)?shù)乜諝庵械姆蹓m含量作出適當(dāng)調(diào)整。

c.極板采用15度坡角設(shè)計(jì)，震動(dòng)電機(jī)震動(dòng)時(shí)陽(yáng)極板上收集的粉塵可順坡度注入收集器，便于粉塵的收集和處理。

四、結(jié)論

戶外配電設(shè)備采用靜電除塵的方法，能夠較好的減少設(shè)備內(nèi)部灰塵的沉淀，有效的避免的電氣設(shè)備內(nèi)部的機(jī)械運(yùn)行部件因灰塵阻塞引起的卡滯，以及電氣接觸部件接觸不良，保障了設(shè)備的特性的良好，有效的避免的電氣設(shè)備因污穢產(chǎn)生的散熱不良而導(dǎo)致的溫度升高，引起設(shè)備熱保護(hù)動(dòng)作，更有效的避免的電氣設(shè)備因污穢造成的污閃和局放，避免設(shè)備的故障的發(fā)生，降低了設(shè)備的故障率，設(shè)備內(nèi)部的清潔，更有利于設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)行，也有效的延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，節(jié)約了成本投入。