配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜防凝露措施研究

王雅

摘 要：環(huán)網(wǎng)柜的特點(diǎn)在于排列非常緊湊，而且占地面積相對(duì)較小，使用較為靈活，這就讓環(huán)網(wǎng)柜在城市當(dāng)中作為配電設(shè)備得到廣泛的使用。但是當(dāng)前維護(hù)人員在日常維護(hù)配電設(shè)備的過程中，發(fā)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的凝露現(xiàn)象，出現(xiàn)這種凝露現(xiàn)象可能會(huì)造成二次短路或者電纜損壞等情況，所以一定要引起相關(guān)人員的注意。本文重點(diǎn)分析研究配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜防凝露的具體措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜;短路;故障;配電網(wǎng);防凝露措施

中圖分類號(hào)：TM642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）18-0161-02

1 配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜防凝露的重要性

由于當(dāng)前城市配網(wǎng)的發(fā)展速度進(jìn)一步加快，環(huán)網(wǎng)柜占地面積相對(duì)較小、全絕緣緊密結(jié)構(gòu)以及排列相對(duì)緊湊等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用的過程中也出現(xiàn)了各種各樣的問題，比如說在江浙、華南等區(qū)域溫度較高，而且較為潮濕，這就造成環(huán)網(wǎng)柜凝露的問題越來越常見。這些區(qū)域當(dāng)中，空氣濕度較大，會(huì)導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜附近環(huán)境當(dāng)中空氣當(dāng)中的水分在柜內(nèi)產(chǎn)生凝露，由于環(huán)網(wǎng)柜尺寸大小不一，某些環(huán)網(wǎng)柜在箱體設(shè)計(jì)方面并不合理，導(dǎo)致通風(fēng)的時(shí)候較為困難，緊貼環(huán)網(wǎng)柜的濕氣容易聚集，導(dǎo)致一些隱患的出現(xiàn)，所以一定要加強(qiáng)空氣循環(huán)，只有如此才能對(duì)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的濕度進(jìn)行控制，讓柜體受潮的情況得到有效的改善，環(huán)網(wǎng)柜受潮凝露可能會(huì)直接影響開關(guān)室操作機(jī)構(gòu)、電纜終端頭，導(dǎo)致腐蝕的問題產(chǎn)生，最終造成絕緣下降，如果時(shí)間一長(zhǎng)，還有可能產(chǎn)生閃絡(luò)和局部放電的情況，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的影響。這是建設(shè)配電網(wǎng)當(dāng)中非常重要的一個(gè)問題。

2 環(huán)網(wǎng)柜中發(fā)生凝露現(xiàn)象的主要原因分析

由于空氣當(dāng)中含有一定的水蒸氣，環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中的凝露主要是由于水蒸氣從縫隙當(dāng)中向環(huán)網(wǎng)柜滲入而造成的。因?yàn)榄h(huán)境和氣候等各方面的因素，某些地區(qū)當(dāng)中的空氣含有大量的水蒸氣，由于晝夜溫差較大導(dǎo)致空氣當(dāng)中的飽和濕度進(jìn)一步下降，在水蒸氣達(dá)到飽和的條件下無法承受更高的壓力，溫度進(jìn)一步下降，有可能會(huì)導(dǎo)致水蒸氣遇冷凝結(jié)的情況，由此可以發(fā)現(xiàn)空氣當(dāng)中的溫度和濕度是導(dǎo)致凝露現(xiàn)象的一個(gè)重要原因。與此同時(shí)因?yàn)榕潆姯h(huán)網(wǎng)柜的材質(zhì)通常條件下是金屬材料。這種金屬材料的特點(diǎn)在于導(dǎo)熱性相對(duì)較好，配電環(huán)網(wǎng)柜通常條件下放置在室外，由于室外的溫差相對(duì)較大，而且容易受到雨雪的天氣因素的影響，從而造成環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生凝露的情況。對(duì)其進(jìn)行分析，主要有以下幾個(gè)原因。

2.1 環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)外溫差大造成凝露

對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的故障進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，柜內(nèi)的內(nèi)部空間相對(duì)較為狹小，無法產(chǎn)生空氣對(duì)流，這樣就導(dǎo)致通風(fēng)較差。與此同時(shí)在設(shè)計(jì)環(huán)網(wǎng)柜的過程中，通常條件下不會(huì)對(duì)通風(fēng)孔或通風(fēng)窗進(jìn)行考慮，因?yàn)榻饘俳Y(jié)構(gòu)會(huì)造成其溫度和環(huán)境基本相同，由于內(nèi)外具有較大的溫差，造成柜內(nèi)氣體遇到低溫就會(huì)導(dǎo)致柜內(nèi)壁產(chǎn)生冷凝水，最終出現(xiàn)凝露的情況。

2.2 環(huán)網(wǎng)柜底部未封堵造成凝露

雨季地面往往會(huì)產(chǎn)生積水，主要是因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)柜的底部沒有封堵，造成環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部具有較重的濕氣。在溫度較濕的條件下，水蒸氣會(huì)逐步飽和，最終產(chǎn)生凝露的情況。

2.3 環(huán)網(wǎng)柜未安裝底板造成凝露

在安裝環(huán)網(wǎng)柜的時(shí)候常常不會(huì)注意安裝底板，維修人員發(fā)現(xiàn)沒有安裝底板的環(huán)網(wǎng)柜，沒有有效的和溝道之間產(chǎn)生隔離，但是溝道又往往較為潮濕，所以造成外界溫度較低的條件下，環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部產(chǎn)生凝露的情況。

2.4 電纜井積水造成凝露

在配電行業(yè)當(dāng)中，進(jìn)行戶外安裝的過程中，環(huán)網(wǎng)柜的一般是半嵌入式，電纜井深度需要保證超達(dá)到1.3米。在實(shí)際工作的過程中，電纜井往往較為潮濕的狀態(tài)，偶爾會(huì)產(chǎn)生積水等問題，容易導(dǎo)致大量水蒸氣的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜體當(dāng)中出現(xiàn)較多的水汽，容易出現(xiàn)凝露的問題。

3 對(duì)配電環(huán)網(wǎng)柜造成的危害

3.1 降低環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備的絕緣強(qiáng)度

在水蒸氣進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜之后，凝結(jié)成水珠會(huì)向設(shè)備當(dāng)中落入，長(zhǎng)此以往就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的絕緣表面出現(xiàn)腐蝕，長(zhǎng)期滴落在運(yùn)行的電纜頭上會(huì)導(dǎo)致電纜的導(dǎo)電性增加，如果情況嚴(yán)重還有可能導(dǎo)致閃絡(luò)和局部放電的問題，甚至有可能會(huì)造成環(huán)網(wǎng)柜爆炸，對(duì)配電工作的正常進(jìn)行產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的阻礙。

3.2 操作機(jī)構(gòu)銹蝕

凝露現(xiàn)象長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生，會(huì)對(duì)操作開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行腐蝕，最終導(dǎo)致接地線出現(xiàn)銹蝕斷裂的情況，如果操作機(jī)構(gòu)當(dāng)中出現(xiàn)生銹拒動(dòng)或者是誤動(dòng)等情況，會(huì)對(duì)配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜的使用年限產(chǎn)生影響，最終導(dǎo)致配網(wǎng)工作受到一定的限制。

3.3 二次回路短路

凝露現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致二次操作系統(tǒng)短路，最終會(huì)產(chǎn)生誤會(huì)和或者誤分等問題，對(duì)配網(wǎng)工作的正常有效運(yùn)行產(chǎn)生影響。在日常進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)的時(shí)候，工作人員發(fā)現(xiàn)一些老舊的線路設(shè)備比新的設(shè)備和線路更容易產(chǎn)生短路等問題，所以在對(duì)凝露現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防的過程中，還需要重視老舊設(shè)備的維護(hù)管理，及時(shí)對(duì)老舊線路進(jìn)行更換，確保配電系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行，對(duì)設(shè)備的誤動(dòng)作現(xiàn)象進(jìn)行控制。

4 環(huán)網(wǎng)柜的防凝露措施

環(huán)網(wǎng)柜防凝露處理的過程中，主要措施分為兩個(gè)方面，一個(gè)方面是讓環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，其次讓環(huán)網(wǎng)柜的輔助設(shè)備使用效果提升。

4.1 改進(jìn)環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)的過程中，需要對(duì)環(huán)網(wǎng)柜密不通風(fēng)的情況進(jìn)行改善，在確保柜體安全的條件下，利用環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)四周進(jìn)行通風(fēng)窗或通風(fēng)孔的設(shè)置，保證環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中內(nèi)外空氣之間可以有效流通，防止水蒸氣在柜體當(dāng)中積壓，導(dǎo)致凝露等問題，需要讓環(huán)網(wǎng)柜基座的高度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，讓環(huán)網(wǎng)柜底部和溝道之間的距離加大，另外還可以在環(huán)網(wǎng)柜電纜進(jìn)出口進(jìn)行孔洞的預(yù)留，隔斷柜體和電纜溝道，這樣可以避免潮濕水蒸氣向柜體當(dāng)中進(jìn)入。

依照環(huán)網(wǎng)柜凝露現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜沒有進(jìn)行底板設(shè)置是導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)生凝露的一個(gè)重要原因，所以一定要重視環(huán)網(wǎng)柜底板的安裝，將電纜溝道造成的潮濕水蒸氣隔斷，對(duì)相關(guān)措施進(jìn)行分析主要是在環(huán)網(wǎng)柜底部和基礎(chǔ)位置進(jìn)行鋼板的鋪設(shè)，再通過玻璃膠和絕緣板之間進(jìn)行密封，對(duì)水蒸氣進(jìn)行隔離，避免其向環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部滲入。

4.2 提升環(huán)網(wǎng)柜的輔助設(shè)施

可以利用環(huán)網(wǎng)柜附近設(shè)置的相關(guān)設(shè)備對(duì)凝露的情況進(jìn)行控制，比如說在環(huán)網(wǎng)柜周圍進(jìn)行排水系統(tǒng)或者強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置，利用除濕機(jī)等相關(guān)設(shè)備來進(jìn)行除濕操作，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的濕度進(jìn)行控制。在使用除濕機(jī)的過程中，主要是的操作方式有冷凝法、通風(fēng)法和加熱法。

環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中，除濕器是非常重要的一個(gè)輔助設(shè)備，其內(nèi)部往往會(huì)進(jìn)行冷凝傳感器或者溫濕度傳感器的設(shè)置，實(shí)時(shí)對(duì)空氣的狀況進(jìn)行檢測(cè)。除濕器當(dāng)中冷凝法和加熱法的工作原理都是依照環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部的溫濕度傳感器或者凝露傳感器的檢測(cè)來操作的，如果空氣當(dāng)中的濕度達(dá)到設(shè)定的濕度值或者達(dá)到凝露的臨界值時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)了凝裝置或者加熱裝置，讓柜體當(dāng)中的空氣濕度降低。在空氣濕度低于設(shè)定閾值的時(shí)候就將電源切斷，加熱法主要是能夠讓柜體內(nèi)部的溫度升高，將凝結(jié)的水露蒸發(fā)掉，并且讓水蒸氣凝結(jié)的概率降低，從而讓凝露的情況得到有效控制，而冷凝法在工作的過程中原理相對(duì)較為復(fù)雜，主要是把水蒸氣集中在一個(gè)人工設(shè)置的零點(diǎn)進(jìn)行凝結(jié)。這樣將最終將其排出柜體，符合除濕的需要。因?yàn)楫?dāng)前在研究的過程中成果較為有限，環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中需要靠人工加設(shè)除濕劑。這種方式在操作的過程中可操作性較差，如果工作人員在工作的過程中產(chǎn)生疏忽，會(huì)造成加熱器無法及時(shí)打開而產(chǎn)生凝露的情況，降低了環(huán)網(wǎng)柜的使用壽命，有可能會(huì)出現(xiàn)放電閃絡(luò)的問題，對(duì)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。與此同時(shí)及時(shí)將加熱器開啟之后沒有及時(shí)關(guān)閉，可能會(huì)導(dǎo)致電力浪費(fèi)等問題出現(xiàn)。凝露傳感器盡管可以自行啟動(dòng)，然而這種傳感器在使用的過程中，沒有預(yù)防機(jī)制，很難產(chǎn)生有效的成果。為了確保環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行的安全性，這種反事故措施的可靠性不高，所以相關(guān)學(xué)者一定要深入的進(jìn)行研究，采取合理的措施，希望能夠在源頭上對(duì)環(huán)網(wǎng)柜凝露的情況進(jìn)行控制。

5 案例分析

荊州市處于華中地區(qū)，本市裝備了很多的環(huán)網(wǎng)柜，由于地理位置位于江漢平原，城區(qū)毗鄰長(zhǎng)江且地勢(shì)較低，導(dǎo)致城區(qū)地平面豐水季低于長(zhǎng)江水位，所以空氣濕度相對(duì)較大，如何讓戶外環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中的空氣濕度降低，成為將凝露問題解決的重要突破口，通過相關(guān)分析研究，在實(shí)踐當(dāng)中使用了一種新型的半導(dǎo)體除濕開關(guān)柜設(shè)備，具體的工作原理如下所述。

5.1 半導(dǎo)體除濕裝置工作原理

該半導(dǎo)體除濕裝置主要通過半導(dǎo)體制冷片形成的智能除濕裝置進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。在操作的過程中，半導(dǎo)體制冷片屬于一個(gè)熱傳遞的工具，在一塊n型半導(dǎo)體材料和一塊p型半導(dǎo)體材料共同連接的熱電偶當(dāng)中，通過電流時(shí)兩端就會(huì)出現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移，熱量會(huì)從一端向另一端轉(zhuǎn)移，最終出現(xiàn)流差，產(chǎn)生冷熱流。然而半導(dǎo)體自身的電阻在電流通過半導(dǎo)體的過程中會(huì)出現(xiàn)熱量，對(duì)熱傳遞產(chǎn)生影響，所以在兩個(gè)極板之間的熱量會(huì)通過半導(dǎo)體材料自身和空氣進(jìn)行逆向熱傳遞。在冷熱端達(dá)到一定溫差的時(shí)候，這種熱傳遞的量相等，就會(huì)處于一個(gè)平衡的狀態(tài)，抵消正逆向的熱傳遞，在此過程中冷熱的溫度就不會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)變化。

散熱片的主要作用是為了讓制冷片的熱端更好的散熱。如果采取主動(dòng)的方式進(jìn)行散熱還可以讓熱端的溫度降低，那么冷端溫度也會(huì)進(jìn)一步降低，最后達(dá)到更低的溫度。這樣就能保證不會(huì)出現(xiàn)凝露的情況。

5.2 應(yīng)用實(shí)例

2018年3月，相關(guān)人員把這種半導(dǎo)體除濕裝置設(shè)置在城市某區(qū)的室外環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中。對(duì)安裝前的情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高壓柜頂部和側(cè)面都有非常嚴(yán)重的凝露情況，在環(huán)網(wǎng)柜兩側(cè)各進(jìn)行一套半導(dǎo)體防凝露設(shè)施的設(shè)置，在后期進(jìn)行檢查的過程中發(fā)生除濕的效果較好，高壓柜的頂部、側(cè)面等位置凝露情況都已經(jīng)消除。

6 結(jié)語

環(huán)網(wǎng)柜凝露的情況會(huì)直接影響配電網(wǎng)的運(yùn)行，所以一定要重視加強(qiáng)巡查工作，及時(shí)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，避免凝露現(xiàn)象影響環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備的正常運(yùn)行。

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