郭建武

（國網(wǎng)浙江省電力公司德清縣供電公司，浙江 德清 313200）

地下室環(huán)網(wǎng)站凝露解決方案的研究

郭建武

（國網(wǎng)浙江省電力公司德清縣供電公司，浙江 德清 313200）

隨著城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城區(qū)土地寸土寸金，使得地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加。分析了地下室環(huán)網(wǎng)站設(shè)備出現(xiàn)凝露的原因，提出在環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器和加熱器，在柜體底部采用防火堵料進行有效封堵，在地下室安裝加熱干燥設(shè)備、通風(fēng)機、抽水泵等防治措施。同時結(jié)合幾起案例，介紹了治理效果。

凝露；地下室環(huán)網(wǎng)站；環(huán)網(wǎng)柜

凝露是水蒸汽在空氣中達到飽和程度時，在溫度相對較低的物體上凝結(jié)的一種現(xiàn)象。在秋末冬初、春季“回潮”或夏季梅雨季節(jié)，容易出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。地下室環(huán)網(wǎng)站因其所處位置及環(huán)境的特殊性，常常發(fā)生環(huán)網(wǎng)柜柜體、底座、操作機構(gòu)等銹蝕現(xiàn)象，進而引發(fā)設(shè)備操作機構(gòu)卡澀、帶電部位與柜體放電、底座銹蝕等問題。隨著城市化進程的加快，地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加，因凝露引起的環(huán)網(wǎng)柜故障也呈上升趨勢，因此，研究地下室環(huán)網(wǎng)站環(huán)網(wǎng)柜防凝露措施迫在眉睫。

1 地下室環(huán)網(wǎng)站的環(huán)境

隨著城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城區(qū)土地寸土寸金，能提供給供電設(shè)備使用的空間往往是小區(qū)的地下室，使得地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加。

地下室環(huán)網(wǎng)站運行空間狹小，空氣無法形成對流，尤其是南方地區(qū)，地下室接近地下水位，地下室環(huán)網(wǎng)站電纜溝中更容易出現(xiàn)滲水或積水現(xiàn)象，加上電纜管溝未封堵或封堵不嚴實，造成地下室及環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)潮氣重，濕度大。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜及設(shè)備運行發(fā)熱后，導(dǎo)致箱體內(nèi)外溫差大，很容易形成冷凝水。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)凝露嚴重，對電網(wǎng)安全運行構(gòu)成了極大威脅。

2 凝露現(xiàn)象

所謂凝露過程，簡單地說就是在某種條件下，空氣中的水蒸汽凝結(jié)成露珠的過程。絕對濕度為單位空氣在一定壓力及溫度下所含水汽的質(zhì)量，飽和濕度為單位空氣在該條件下所能包含的最大水汽質(zhì)量。溫度越高，空氣中所能包含的水汽越多，飽和濕度越大。絕對濕度與飽和濕度的比值為相對濕度。如果濕度不變，當(dāng)溫度低至一定值后，水蒸汽的分壓力達到所對應(yīng)溫度的飽和壓力，空氣中的水汽就達到飽和。如果溫度進一步降低，水汽就會從空氣中冷凝析出形成露滴，此現(xiàn)象即為“凝露”。因此，溫度和濕度的變化是凝露產(chǎn)生的重要因素。

3 幾起案例簡介

2013年某縣城區(qū)地下室環(huán)網(wǎng)站因凝露嚴重導(dǎo)致5起事故：

（1）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜，因凝露引起母排相間短路，造成開關(guān)柜燒毀，配電網(wǎng)線路保護跳閘。

（2）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜電纜頭連接處，因凝露引起電纜在應(yīng)力錐處放電，最終造成電纜擊穿故障。

（3）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜電纜避雷器，因凝露引起避雷器連接點相間放電，造成電纜及避雷器燒毀。

（4）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜，因凝露引起開關(guān)柜柜體與帶電部位的斷路器放電，造成開關(guān)柜燒毀，配電網(wǎng)線路保護跳閘。

（5）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站，因凝露造成開關(guān)柜內(nèi)隔離開關(guān)操作機構(gòu)銹蝕卡死，無法正常進行操作。

4 解決方案

要解決地下室環(huán)網(wǎng)站凝露問題，需從兩方面入手：一是降低空氣濕度；二是提高環(huán)網(wǎng)柜柜體溫度。也就是說，既要對環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備增加防凝露設(shè)施，又要對整體地下室的空氣環(huán)境進行改善。具體方案如下：

4.1 環(huán)網(wǎng)站設(shè)備防凝露措施[1-4]

（1）柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器及加熱器。通過監(jiān)控柜體內(nèi)部的溫度和濕度，采用低溫與高濕啟控相結(jié)合的控制方式來啟動加熱器。使柜體內(nèi)部的部件溫度高于環(huán)境中空氣的露點溫度，就可以預(yù)防柜體內(nèi)產(chǎn)生凝露。

溫度和濕度控制的方式為：溫度低于設(shè)定下限溫度時，啟動加熱器進行加熱；溫度高于設(shè)定上限溫度時，加熱器停止加熱。濕度大于設(shè)定上限濕度時，啟動加熱器進行加熱；濕度小于設(shè)定下限濕度時，加熱器停止加熱。

一般情況下，10 kV柜體選用150 W的加熱器即可滿足要求。在溫度變化較快的地區(qū)，把低溫的啟控閥值提高，如15℃～20℃，在濕度比較高的地區(qū)或季節(jié)，可以把濕度啟控閥值降低，如60%～70%RH（相對濕度），以擴大環(huán)境溫度與空氣露點的差值。

（2）柜體底部采用防火堵料進行有效封堵。柜體內(nèi)濕度過大的主要原因是柜體底部與電纜溝之間密封性能差，一是與柜體本身的精密度有關(guān)，二是與柜體底板電纜穿入孔有關(guān)。為防止電纜溝中潮氣進入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，應(yīng)采用防火堵料進行有效封堵，除電纜穿入孔處要封堵外，其它柜體底部接縫處也要敷設(shè)一層防火堵料。

（3）加墊基礎(chǔ)，抬高環(huán)網(wǎng)柜柜體。由于電纜溝中潮濕，甚至有積水，是濕氣、潮氣的主要來源之一。將環(huán)網(wǎng)柜柜體基礎(chǔ)加高40 cm，并在基礎(chǔ)兩側(cè)設(shè)百葉窗，有利于電纜溝中空氣流動，能大大減緩濕氣進入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部。

4.2 地下室整體環(huán)境改善措施

改善地下室整體環(huán)境是解決地下室環(huán)網(wǎng)站設(shè)備凝露的根本辦法，改善措施如下：

（1）對地下室空氣與外界空氣進行強制循環(huán)。通過2套附加管道使地下室與外界連通，2個管口處安裝風(fēng)機，一臺風(fēng)機負責(zé)從外界吸入空氣，另一臺風(fēng)機負責(zé)將地下室潮氣排除到室外，構(gòu)成空氣循環(huán)系統(tǒng)，改善地下室空氣的濕度。

為避免外界濕度與地下室濕度相同時風(fēng)機還繼續(xù)工作，造成無用功，還應(yīng)加裝濕度控制器來控制風(fēng)機的啟動。當(dāng)外界濕度大于等于地下室濕度時，風(fēng)機不啟動；當(dāng)外界濕度小于地下室的濕度，且地下室濕度大于等于60%RH時，啟動風(fēng)機；當(dāng)外界濕度小于地下室的濕度，且地下室濕度小于60%RH時，停止風(fēng)機。

（2）地下室安裝加熱干燥設(shè)備。如地下室濕度大于等于60%RH，但外界濕度大于等于地下室濕度，在這種情況下，措施（1）中的地下室風(fēng)機是不啟動的，要通過加熱干燥設(shè)備來降低濕度。

可以選擇以下2種方式進行加熱干燥：在已建成運行的地下室環(huán)網(wǎng)站安裝加熱器，通過溫/濕度控制器來控制加熱器的啟停；對尚在建設(shè)中的地下室環(huán)網(wǎng)站，在環(huán)網(wǎng)柜同室安裝1臺干式變壓器，干式變壓器的器身與大氣直接接觸，在運行過程中干式變壓器器身溫度高于周圍溫度[10]，這樣就可以提高地下室空氣溫度，保持空氣干燥。

（3）及時排出地下室電纜溝積水。電纜溝中的積水是造成地下室空氣潮濕的原因之一，南方地區(qū)雨水較多，地下水位較淺，地下室環(huán)網(wǎng)站的電纜溝中容易出現(xiàn)積水。要抑制電纜溝中積水，一是要做好電纜進出孔口的有效封堵；二是要設(shè)置積水井，即在環(huán)網(wǎng)站站內(nèi)或站外的電纜溝旁，設(shè)一個深于電纜溝的積水井，并在積水井中安置水泵，通過水中浮標(biāo)來控制水泵的啟停，當(dāng)積水井中水位達到預(yù)設(shè)位后啟動水泵進行5～10 min的排水。

4.3 應(yīng)用案例及效果

綠城西子環(huán)網(wǎng)站、美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站均處于地下室，室內(nèi)環(huán)境潮濕，柜體壁上凝露嚴重。2013年供電部門對這2座環(huán)網(wǎng)站進行了防凝露處理。

（1）經(jīng)現(xiàn)場勘查分析，美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)無滲水、積水，室內(nèi)環(huán)境潮濕，柜體凝露由不通風(fēng)、空氣潮濕所致。針對此原因?qū)υ摰叵率噎h(huán)網(wǎng)站進行了如下改造：

在環(huán)網(wǎng)站內(nèi)增加1臺400 kVA干式變壓器，一方面分擔(dān)該地區(qū)用電負荷，另一方面其運行產(chǎn)生的熱量可用來干燥空氣；安裝2套風(fēng)機設(shè)備，對地下室空氣與外界空氣進行強制循環(huán)。

改造后，美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站內(nèi)外濕度差在8%RH以下，地下室濕度從原來的51%RH下降到33%RH，環(huán)網(wǎng)站柜體凝露現(xiàn)象得到明顯控制。

（2）經(jīng)現(xiàn)場勘查分析，綠城西子環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)滲水、積水現(xiàn)象嚴重，室內(nèi)環(huán)境潮濕。對該地下室環(huán)網(wǎng)站進行了如下改造：

在環(huán)網(wǎng)柜柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器及加熱器；安裝加熱干燥設(shè)備，在環(huán)網(wǎng)站內(nèi)增加1臺100 kVA干式變壓器；柜體底部采用防火堵料進行有效封堵；加墊基礎(chǔ)50 cm，抬高環(huán)網(wǎng)柜柜體；安裝2套風(fēng)機及控制設(shè)備，對地下室空氣與外界空氣進行強制循環(huán)；設(shè)置積水井，及時排除多余積水。

改造后，綠城西子環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)無積水，電纜溝及地下室整體空氣濕度從原來的68%RH下降到41%RH，環(huán)網(wǎng)站柜體凝露現(xiàn)象得到明顯控制。地下室墻壁潮濕度明顯降低，柜體內(nèi)外沒有凝結(jié)水珠，機構(gòu)腐蝕現(xiàn)象沒有惡化，效果顯著。

5 結(jié)語

為防止地下室環(huán)網(wǎng)站內(nèi)設(shè)備因運行環(huán)境差產(chǎn)生凝露并引發(fā)故障，除設(shè)備本身應(yīng)具備優(yōu)質(zhì)的防護等級外，還要多種措施同步實施。一方面要在環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器與加熱器，在柜體底部采用防火堵料進行有效封堵，來降低環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)空氣濕度，提高環(huán)網(wǎng)站柜體溫度；另一方面通過安裝加熱干燥設(shè)備、通風(fēng)機、抽水泵等設(shè)備來改善地下室整體空氣質(zhì)量，降低地下室內(nèi)的整體濕度。

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（本文編輯：方明霞）

Research on the Condensation Solution in Basement Ring Sites

GUO Jianwu
（State Grid Deqing Power Supply Company，Deqing Zhejiang 313200，China）

With the promotion of real estate industry in urban areas，land is more expensive in the city，which increases basement ring sites year by year.The paper analyzes causes of condensation in basement ring sites；besides，it suggests taking measures such as installing temperature and humidity controller and heater in ring main unit，using fire-proof caulking to block the bottom of the units and installing heater，dryer，ventilator，pump，etc.By combining several cases，the paper introduces the treatment effect.

condensation；basement ring site；ring main unit

TM64

B

1007-1881（2015）08-0025-03

2015-04-17

郭建武（1978），男，工程師，研究方向為電網(wǎng)安全運維管理、電網(wǎng)施工危險點分析及預(yù)控、事故搶修管理。