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        成套開(kāi)關(guān)柜凝露成因及防范措施淺析

        2016-11-29 04:50:19蔣曉平陶劍峰
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        蔣曉平 陶劍峰

        (無(wú)錫供電公司江陰運(yùn)維站,江蘇 江陰 214400)

        成套開(kāi)關(guān)柜凝露成因及防范措施淺析

        蔣曉平陶劍峰

        (無(wú)錫供電公司江陰運(yùn)維站,江蘇 江陰 214400)

        本文簡(jiǎn)要分析了成套開(kāi)關(guān)柜在使用過(guò)程中柜體內(nèi)部空氣凝露引起設(shè)備腐蝕,絕緣件損壞,甚至出現(xiàn)故障的原因。通過(guò)分析一些凝露的成因,提出一些具體的改進(jìn)措施,供成套開(kāi)關(guān)柜使用單位在變電所設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)柜選型、改造過(guò)程中進(jìn)行參考,對(duì)開(kāi)關(guān)柜的凝露進(jìn)行有效防范提供參考意見(jiàn)。

        開(kāi)關(guān)柜;凝露;防范措施

        0.引言

        多年來(lái),成套開(kāi)關(guān)柜因其配置的斷路器體積小、重量輕,密封性好,檢修和維護(hù)方便,許多單位在10kV、35kV系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。由于成套開(kāi)關(guān)柜會(huì)直接影響供電系統(tǒng)供電質(zhì)量,但是由于其位置特殊,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,若安裝不當(dāng)或后期維護(hù)不到位極容易出現(xiàn)問(wèn)題,影響供電質(zhì)量。最顯著的問(wèn)題集中在一些開(kāi)關(guān)柜在使用過(guò)程中,因電纜溝積水、本身通風(fēng)不暢、溫濕度控制裝置工作不正常等原因,開(kāi)關(guān)柜內(nèi)壁空氣凝露形成水珠,引起柜體銹蝕、帶電設(shè)備腐蝕、絕緣件損壞的故障頻發(fā),以此導(dǎo)致供電系統(tǒng)故障,影響供電質(zhì)量,不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)給后期供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行埋下安全隱患,因此如何解決成套開(kāi)關(guān)柜凝露問(wèn)題始終是電氣安裝技術(shù)研究的重點(diǎn)。

        1.何謂凝露

        在闡述凝露現(xiàn)象時(shí),我們首先要弄清楚空氣的露點(diǎn)溫度。它是指在一定溫度的空氣中,含有水蒸氣的最大含量稱(chēng)為空氣的飽和水蒸汽量,此時(shí)的空氣稱(chēng)為飽和空氣,當(dāng)飽和空氣的溫度下降時(shí),空氣中的水蒸氣將凝結(jié)成水珠,此時(shí)含有水蒸氣的飽和溫度就稱(chēng)為露點(diǎn)溫度。所謂的凝露現(xiàn)象,就是指物體表面溫度下降到空氣露點(diǎn)溫度以下時(shí),在物體的表面發(fā)生水珠凝結(jié)現(xiàn)象。可見(jiàn),結(jié)露是否發(fā)生主要決定于空氣的溫度、空氣的相對(duì)濕度、物體表面溫度及空氣的露點(diǎn)溫度。

        2.開(kāi)關(guān)柜凝露的主要因素

        2.1溫濕度控制器安裝位置不合理,啟控濕度不靈敏?,F(xiàn)在大部分開(kāi)關(guān)柜的溫濕度控制器安裝在開(kāi)關(guān)柜的上門(mén)板上,溫濕度傳感器直接在控制器內(nèi),并不能真實(shí)反映柜內(nèi)的溫濕度,從而不能正確啟控加熱器。當(dāng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)外的空氣溫差較大時(shí),雖然柜內(nèi)的空氣相對(duì)濕度已經(jīng)超過(guò)傳感器的啟控濕度,但是由于安裝位置的不合理,溫濕度控制器并不啟動(dòng)柜內(nèi)的加熱器,從而造成柜壁溫度低于空氣溫度,造成柜內(nèi)凝露。即開(kāi)關(guān)柜的表面溫度低于了空氣的露點(diǎn)溫度。

        2.2開(kāi)關(guān)柜本體氣密性較好,空氣流動(dòng)不暢。成套開(kāi)關(guān)柜裝置因?yàn)橐蠓缐m,防小動(dòng)物,所以設(shè)計(jì)時(shí)密封性做的較好,沒(méi)有空氣的對(duì)流口。在另一方面帶來(lái)的后果就是柜內(nèi)的空氣流通不暢,當(dāng)水汽進(jìn)入柜內(nèi)后,室內(nèi)空氣濕度的下降后,柜內(nèi)水汽不易排出,造成長(zhǎng)期積聚在里面,當(dāng)開(kāi)關(guān)柜柜壁溫度下降時(shí),就形成凝露。即空氣的相對(duì)濕度增大了。

        2.3電纜溝設(shè)計(jì)不合理,容易積水,引起水汽積聚?,F(xiàn)在室內(nèi)開(kāi)關(guān)柜都是電纜進(jìn)出線,傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)室設(shè)計(jì)時(shí)為節(jié)約土建成本,電纜進(jìn)出線的管溝大都產(chǎn)用地溝式,這種電纜溝相當(dāng)于在開(kāi)關(guān)柜的底部挖了一個(gè)地下的沉井。在運(yùn)行過(guò)程中如果進(jìn)出線封堵不良,極易進(jìn)水,沉積在開(kāi)關(guān)柜下面。遇到開(kāi)關(guān)室內(nèi)的溫度升高,大量水分蒸發(fā),水汽上升,容易引起大量的水汽積聚在開(kāi)關(guān)柜內(nèi),使開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的空氣相對(duì)濕度長(zhǎng)期處于高濕度狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)的變電所內(nèi)的開(kāi)關(guān)柜凝露嚴(yán)重,設(shè)備腐蝕情況不容忽視,也是事故頻發(fā)的主要原因。

        2.4開(kāi)關(guān)室為封閉式結(jié)構(gòu),空氣流動(dòng)不暢?,F(xiàn)在的開(kāi)關(guān)室大部分為封閉結(jié)構(gòu),沒(méi)有窗戶,空氣流動(dòng)不暢,容易引起室內(nèi)空氣的濕度上升,當(dāng)溫度變化時(shí)容易在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)引起凝露。

        3.幾點(diǎn)改進(jìn)方法

        在分析了凝露的機(jī)理及開(kāi)關(guān)柜凝露成因的幾點(diǎn)因素后,我們發(fā)現(xiàn)要想有效預(yù)防開(kāi)關(guān)柜發(fā)生凝露現(xiàn)象,首先一點(diǎn)是要提高開(kāi)關(guān)柜柜體的溫度,使柜體的溫度要始終大于環(huán)境溫度,一般只要高個(gè)2℃~3℃就可以了。第二點(diǎn)就是要防止水分的入侵,主要目的就是要降低空氣的相對(duì)濕度。第三,就是要加強(qiáng)空氣的流通,及時(shí)排除開(kāi)關(guān)室、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的潮濕空氣。

        3.1溫濕度控制器安裝在柜門(mén)板上后,不能真實(shí)反映柜內(nèi)的空氣溫濕度??梢詫貪穸瓤刂破鲀?nèi)的傳感器通過(guò)引線,放置在開(kāi)關(guān)柜的頂部,將信號(hào)接入控制器。以便真實(shí)反映開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的溫濕度,根據(jù)溫濕度的變化啟動(dòng)加熱器,達(dá)到加熱柜壁及干燥柜內(nèi)空氣的目的。

        3.2改進(jìn)開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì),加裝空氣通風(fēng)對(duì)流的排氣口或者風(fēng)扇,以利于加強(qiáng)柜體內(nèi)外的空氣流通。在開(kāi)關(guān)室內(nèi)安裝大功率的除濕裝置,干燥開(kāi)關(guān)室內(nèi)空氣,也可以達(dá)到一定的除濕目的。

        3.3對(duì)于成套開(kāi)關(guān)柜裝置的開(kāi)關(guān)室,建議采用半地下的電纜層結(jié)構(gòu)。半地下電纜層結(jié)構(gòu)便于電纜安裝,相比較于預(yù)埋電纜管的方式,這種半地下電纜層操作空間大,便于工作人員操作,因而在目前的建筑電氣安裝領(lǐng)域得到了一致肯定?,F(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)有部分變電所就采用此種結(jié)構(gòu)。這種電纜層結(jié)構(gòu)的主要好處是開(kāi)關(guān)室離地設(shè)計(jì),可以有效地保證電纜層內(nèi)不進(jìn)水。同時(shí)可以設(shè)置排水泵,進(jìn)入電纜層的水也可以及時(shí)排除,加之半地下結(jié)構(gòu),在地面上的墻體上設(shè)置通風(fēng)窗,可以及時(shí)排除水汽,使之潮濕空氣不進(jìn)入開(kāi)關(guān)柜內(nèi),從而有效防止柜內(nèi)凝露的產(chǎn)生。

        最為常見(jiàn)的半地下電纜層設(shè)計(jì)同上部結(jié)構(gòu)相連,形成一個(gè)整體框架。而隨著混凝土施工技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的半地下電纜層采用了箱型混凝土結(jié)構(gòu)。

        結(jié)論

        在提出的幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)中,對(duì)于變電所內(nèi)成套開(kāi)關(guān)柜裝置的開(kāi)關(guān)室,采用半地下的電纜層結(jié)構(gòu),是解決開(kāi)關(guān)柜凝露的最有效的方法,結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,采用這種設(shè)計(jì)的變電所,開(kāi)關(guān)室內(nèi)清潔干燥,開(kāi)關(guān)柜本體基本沒(méi)有凝露現(xiàn)象,建議在變電所設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先采用。

        同時(shí)在運(yùn)行中對(duì)于開(kāi)關(guān)柜的溫濕度控制器的改進(jìn)及加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜空氣流通的方法,要求生產(chǎn)廠家在開(kāi)關(guān)柜的設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)就要采取措施?,F(xiàn)在有些生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)供應(yīng)到高濕度的地區(qū)的開(kāi)關(guān)柜已經(jīng)改進(jìn)了設(shè)計(jì),在開(kāi)關(guān)柜的頂部采用了相互嵌入型的通風(fēng)窗口,既能有效地起到防爆防塵效果,又能加強(qiáng)開(kāi)關(guān)柜的通風(fēng)空氣流通,投入運(yùn)行后取得了良好的效果。作為運(yùn)行單位,我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)備技術(shù)規(guī)范書(shū)編制的時(shí)候,就應(yīng)該提出這方面的要求,也不失為一種有效手段。

        [1]吳江,劉成鵬.高壓開(kāi)關(guān)柜常見(jiàn)故障及使用介紹[J].大眾科技,2004(9):44-45.

        [2]張平.高壓開(kāi)關(guān)柜的發(fā)展與現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)科技信息,2007(24):89,92.

        TM591

        A

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