張世富,劉能,李賢
(1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司德宏盈江供電局,云南 德宏 679300;2.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司臨滄滄源供電局,云南 臨滄 677400)
隨著電網(wǎng)的發(fā)展,對于供電可靠性的要求都越來越高,電纜線路通過直埋電纜及溝、隧道敷設(shè)電纜,不受雷電、風(fēng)害、鳥害、掛冰等惡劣氣象條件和人為破壞等因素的影響具有明顯優(yōu)勢,在電網(wǎng)建設(shè)中的比重逐年升高,電纜線路箱體設(shè)備大量投入使用。受自然環(huán)境及線路通道的影響,一些開關(guān)箱和電纜分支箱安裝在陰暗潮濕的環(huán)境中。易發(fā)生箱體銹蝕及內(nèi)部構(gòu)件的凝露現(xiàn)象,高壓開關(guān)箱、電纜分支箱內(nèi)電纜頭燃燒事故時(shí)有發(fā)生開展?jié)駸岬貐^(qū)電纜線路箱體銹蝕凝露的原因分析具有重要的意義。
按照國標(biāo)要求,電纜分支箱、開關(guān)箱環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備需要裝設(shè)在干燥、通風(fēng)及常溫的場所,但因?yàn)榈赜虿町?,在一些氣候較為濕潤,因?yàn)闇囟容^高,水汽蒸發(fā)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。由于部分電纜箱體設(shè)備底板密封,水蒸氣不能有效散發(fā),直接作用于箱體底部,導(dǎo)致設(shè)備底板銹蝕。隨著銹蝕的加劇,水蒸氣穿過底座在電纜頭上形成凝露,降低電纜構(gòu)件絕緣水平,影響線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。
現(xiàn)階段,電纜線路主要在城區(qū)使用,受城市建設(shè)規(guī)劃制約,電纜線路建設(shè)過程中,城區(qū)電纜分支箱、高壓開關(guān)箱多位于道路兩旁行道樹下,甚至有部分分支箱位于陰暗潮濕的角落中。常年處在陰暗環(huán)境下,導(dǎo)致設(shè)備底部和內(nèi)部較為潮濕,加之降雨等因素導(dǎo)致設(shè)備箱體銹蝕加重。
濕熱地區(qū)的電纜分支箱等設(shè)備通風(fēng)口較小且少,無法滿足通風(fēng)要求,箱體內(nèi)的水汽無法有效散發(fā),甚至有部分通風(fēng)口無法形成對流,導(dǎo)致水汽不僅無法散發(fā)反而從通風(fēng)口進(jìn)入箱體的現(xiàn)象,隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間增長,箱體銹蝕現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。從分支箱底板及箱體銹蝕、電纜構(gòu)件凝露、通風(fēng)口銹蝕三個(gè)方面進(jìn)行原因分析。
部分電纜分支箱直接坐落在電纜井上方,電纜井口密封,僅留下兩個(gè)電纜孔,在室外氣溫較高時(shí),電纜井內(nèi)部水汽蒸發(fā),水蒸氣在上升的過程中遇到溫度相對較低的箱體底部而冷凝,一段時(shí)間后,箱體底部開始出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,并隨著時(shí)間推移銹蝕加??;另外,電纜從電纜井中穿入分支箱,雖然已經(jīng)在電纜孔處用防火泥密封,但由于施工工藝問題導(dǎo)致的封堵空隙會使少量的水汽會通過電纜孔進(jìn)入箱體內(nèi)部,并在電纜終端頭上造成凝露現(xiàn)象,在重力作用下凝露落在箱體底部,從而加劇箱體底部的銹蝕,如圖1所示。
圖1 箱體底部銹蝕示意圖
由于電纜分支箱通風(fēng)口較小,且防水措施不完備,在雨季,雨水從通風(fēng)口進(jìn)入箱體,因?yàn)殚_口較小,水汽散發(fā)量遠(yuǎn)小于進(jìn)入量,造成通風(fēng)口銹蝕及箱體底部銹蝕,因?yàn)樘厥獾淖匀粭l件,天氣變化較快,雨過天晴后,氣溫升高,箱體內(nèi)部水汽蒸發(fā),在造成電纜頭凝露及箱體銹蝕,如圖2所示。
圖2 通風(fēng)口銹蝕示意圖
如圖3所示,在箱體底部加裝通風(fēng)底座,結(jié)合空氣對流原理,電纜井內(nèi)水蒸氣在受熱后上升到達(dá)通風(fēng)口處時(shí)一方面水蒸氣遇到溫度較低的通風(fēng)底座孔并在底座上冷凝,另一方面通過自然風(fēng)的作用將內(nèi)部水蒸氣排出箱體外,降低箱體底部與水蒸氣的接觸面積,從而達(dá)到通風(fēng)除濕的效果。
圖3 通風(fēng)底座安裝示意圖
如圖4所示,該圖為通風(fēng)底座模型,利用角鋼與圓鋼組合,角鋼作為底座框架(無上下底),圓鋼作為通風(fēng)口材料,通過制作如圖所示的框架,并裝設(shè)于箱體下方。
圖4 通風(fēng)底座示意圖
1)通風(fēng)口改造:通過在箱體本體四面打開通風(fēng)口,并采取如圖7所示的設(shè)計(jì),增加通風(fēng)口密度,同時(shí)對通風(fēng)口進(jìn)行改造,達(dá)到通風(fēng)防水的效果。
圖5 通風(fēng)口設(shè)計(jì)示意圖
2)箱體底板改造:
圖6 箱體底板設(shè)計(jì)
圖7 整體結(jié)構(gòu)示意圖
通過上述措施,可得到如圖7所示的整體運(yùn)行效果圖,由圖中可以看出,通過加裝通風(fēng)底座,可以降低水蒸氣與箱體底板的接觸面積,并通過空氣對流原理及自然風(fēng)的作用將電纜井內(nèi)部大部分水蒸氣排出箱體,通過箱體結(jié)構(gòu)改造,提升箱體防水性能同時(shí)加強(qiáng)通風(fēng),從總體上減少箱體內(nèi)部水蒸氣含量,從而減少箱體銹蝕及保證電纜構(gòu)件的絕緣水平。
本文提出的針對配電箱體銹蝕問題,對電纜線路設(shè)備箱體銹蝕、電纜構(gòu)件凝露等問題進(jìn)行了詳細(xì)的原因分析,并提出了這一種對于濕熱地區(qū)的電纜線路箱體設(shè)備銹蝕凝露的原因及解決方法,該設(shè)備已在供電企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)工作應(yīng)用多年,且應(yīng)用效果顯著,對于濕熱地區(qū)的電纜線路安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了十分積極的作用。