一種具備防潮能力的新型開關站采光簾

李樂恩，張錦流，李振杰，盧金明

（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東江門 529000）

0 引言

配電開關站設備的內(nèi)部線路布局較為復雜，且由于空間較為狹小，容易因為工作環(huán)境使其內(nèi)部潮濕；而珠三角地區(qū)為亞熱帶季風氣候，空氣濕度在梅雨環(huán)境下達到峰值，且珠三角地區(qū)同為臺風高發(fā)區(qū)域，導致開關站設備濕氣過大，可能導致設備絕緣性能下降，設備可能會發(fā)生漏電或短路事故，從而引發(fā)誤跳閘，嚴重時更會引發(fā)開關設備的放電閃絡以及爆炸，嚴重破壞設備穩(wěn)定運行。當空氣相對濕度大于80%時，電氣設備中的有機及無機材料構件由于受潮，將增加重量、膨脹、變形，金屬構件腐蝕也會加速[1-2]。因此，珠三角地區(qū)供電部門均將開關站防潮視作重要的管控項目之一。

1 項目研究背景

從珠三角地區(qū)10 kV 配電線路運行狀況來看，大部分配電房及開關站都通過加裝抽濕機來保證足夠低的空氣濕度，開關站抽濕機如圖1 所示。然而，配電房及開關站除了要保證足夠低的空氣濕度，還要保證足夠的采光。目前少部分開關站是通過全封閉玻璃窗戶來保證采光，大部分開關站是通過百葉窗來保證室內(nèi)的透光性，開關站百葉窗如圖2 所示。

圖1 開關站抽濕機

圖2 開關站百葉窗

由于百葉窗要保證采光無法閉合，在風道的影響及氣壓差的作用下，這些大部分通過百葉窗來進行采光的開關站會將外界的潮濕空氣也吸入開關站內(nèi)，抽濕效果將大打折扣，開關站誤跳閘的概率也隨之增加，配電線路開關跳閘如圖3 所示。

圖3 配電線路開關跳閘

目前能同時解決10 kV配電開關站采光及抽濕兩大問題的方法主要是對開關站進行改造，將原有的百葉窗改為封閉玻璃窗。然而加裝封閉玻璃窗需要采購大量玻璃窗，需要對開關站墻身進行改建，這將會耗費大量的資金、人力及時間。另外采用玻璃窗時，在高溫干燥環(huán)境下必須通過開窗來保證通風[3]。相比百葉窗，小動物甚至是無關人員誤進入開關站的概率將會增加，從而引發(fā)電力安全事故。

基于上述分析，致力于研發(fā)一種具備防潮能力的新型開關站采光簾。開關站采光簾是通過分別在一塊透光擋板邊框處以及開關站窗口邊框處加裝條形磁鐵，工作人員可直接將透光擋板貼在窗口處，從而解決采光及抽濕兩大問題。在雨季或臺風發(fā)生時期，工作人員可直接將擋板貼上；而在非潮濕時期工作人員可直接將擋板取下保證通風。該裝置造價成本低廉、安裝方便靈活，在施工周期長、經(jīng)濟成本高、開窗則難以阻擋小動物的加裝玻璃窗方法面前呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。

2 設計思路

為了保證開關站既能實現(xiàn)空氣濕度低于規(guī)定數(shù)值又能保證采光，從開關站防潮管理工作實際出發(fā)，設計一款能同時解決開關站抽濕和采光兩大問題的防潮采光簾。在實際情況中，大部分開關站或配電房是采用百葉窗來保證室內(nèi)的透光性，在室內(nèi)加裝抽濕機進行抽濕。由于百葉窗要保證采光無法完全閉合，在雨季等空氣濕度比較大的環(huán)境下，必然會導致外界的潮濕空氣在氣壓差的影響下被吸入開關站內(nèi)，使抽濕效果下降；遇到炎熱干燥的天氣，開關站也要保證通風，以免致使開關站設備過熱，在通風之時開關站也要防止小動物或無關人員誤進入室內(nèi)。因此，結合實際工作環(huán)境所研發(fā)的開關站防潮采光簾具備以下特點：①可以適用于炎熱干燥和多雨潮濕等不同的天氣環(huán)境；②可保證開關站內(nèi)的采光，防止開關站內(nèi)發(fā)霉；③可防止小動物或無關人員誤進入開關站，降低發(fā)生電力安全事故的概率；④操作簡單，成本低廉，可大規(guī)模量產(chǎn)并應用于現(xiàn)有開關站。

3 結構分析

新型開關站采光簾由擋板部件及窗口框架部件組成。其中的擋板部件主要結構包括鋁合金邊框、透明擋板、內(nèi)嵌圓形強磁，窗口框架部件主要結構包括鋁合金邊框、內(nèi)嵌條形強磁（圖4）。

圖4 擋板部件結構

3.1 鋁合金邊框（擋板部件）

新型采光簾擋板部件的結構是鋁合金邊框。鋁合金邊框采用鋁合金長片組裝制成并固定于矩形透明擋板邊緣，既保證邊框的結構強度，也可減輕擋板部件自身重量提高便攜性。擋板部件四周鋁合金邊框內(nèi)部均加裝圓形強磁，以保證擋板部件能牢固貼合在窗口框架部件上。鋁合金邊框尺寸可根據(jù)實際工作環(huán)境自行設計并量產(chǎn)。

3.2 內(nèi)嵌圓形強磁

圓形強磁內(nèi)嵌于擋板部件的鋁合金邊框，鋁合金邊框四周均內(nèi)嵌6 顆圓形強磁，共24 顆，每顆圓形強磁尺寸為r5～h3。

3.3 透明擋板

透明擋板設計為矩形透明PC 板，尺寸設計為足以完全覆蓋開關站采光口的大小。另外由于PC 板與鋁合金為易加工材料，運維單位可根據(jù)開關站采光口實際大小將擋板部件設計成不同尺寸并量產(chǎn)。

3.4 鋁合金邊框（窗口框架部件）

窗口框架部件的鋁合金邊框與擋板部件的鋁合金邊框設計大致相同，均由鋁合金長片制成。與擋板部件鋁合金邊框不同的是，其內(nèi)嵌的強磁為條形強磁。

3.5 內(nèi)嵌條形強磁

條形強磁內(nèi)嵌于窗口框架部件鋁合金邊框內(nèi)部，鋁合金邊框四周均內(nèi)嵌1 條形強磁，條形強磁也可根據(jù)實際情況自行設計尺寸。

3.6 操作步驟

采光簾的使用步驟：①在開關站百葉窗采光口的室內(nèi)側(cè)加裝窗口框架部件；②遇到潮濕天氣時，運維人員則直接拿出對應的擋板部件，利用其內(nèi)嵌的強磁直接貼在窗口部件上；③潮濕天氣過后，運維人員直接將擋板部件取下并妥善保管，需要時再取出。

4 效果分析

為了對新型開關站采光簾的使用效果進行測試分析，通過對比分析法在某小區(qū)的2 個鄰近的設計相同的開關站上進行抽濕，將不使用采光簾和使用采光簾后的抽濕防潮效果進行對比測驗，測試結果見表1。

表1 測試結果對比分析統(tǒng)計

根據(jù)表1 可以看出，研制的新型開關站采光簾使用后，在開關站內(nèi)使用抽濕機進行抽濕效果會更好，空氣濕度明顯下降，極大提高防潮效率，減少開關站發(fā)生誤跳閘等電力安全事件發(fā)生的概率。同時，使用新型開關站采光簾后室內(nèi)照度無明顯變化，可以滿足開關站的采光需求。

5 結束語

開關站的穩(wěn)定運行是保證配電線路供電可靠性的重點，而防潮工作則是開關站穩(wěn)定運行的關鍵。研制一種具備防潮能力的新型開關站采光簾，結合配網(wǎng)開關站采光窗口的特點，對采光簾擋板的尺寸進行設計，在采光簾擋板邊緣以及開關站采光口均加裝帶有強磁鐵的鋁合金邊框，工作人員可以很方便利用強磁鐵安裝及拆除采光簾擋板，以應對不同的天氣環(huán)境，從而實現(xiàn)防潮、通風及采光功能一應俱全。同時所提出的新工具整體設計輕巧、便攜型強、結構簡單、制作成本低廉、易于批量生產(chǎn)，具有很強的發(fā)展前景，在材料和結構上加以改進，性能可進一步提高，如將其改進為可伸縮或可折疊，從而進一步降低制作周期與成本。