【摘 ?要】隨著高速鐵路的快速發(fā)展,電力通信基站高壓電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行及其重要,電氣設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境千差萬(wàn)別,對(duì)其可靠性的要求也隨之提升。氣候差異造成空氣濕度也不相同,當(dāng)濕度超過(guò)80%以上時(shí),電氣設(shè)備內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件會(huì)加速銹蝕,降低其機(jī)械強(qiáng)度,電氣件的絕緣性能會(huì)大大降低,造成電氣設(shè)備爬電、閃絡(luò)和跳閘等事故,給鐵路安全運(yùn)行帶來(lái)不良影響?;诖?,本文主要對(duì)鄭徐客專通信基站電氣設(shè)備的防凝露技術(shù)進(jìn)行分析探討。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;防凝露
1、研究背景
鄭徐客專電力通信基站高壓柜為全密封式,外殼采用烤漆的鋼板制成,整體坐落在混凝土基礎(chǔ)上,安置于基站房屋內(nèi)。高壓柜體底部有深約1米深的電纜溝,高壓電纜進(jìn)出線從電纜溝內(nèi)引入后直接從柜體底部穿入接至高壓柜體上。由于鄭徐客專電力通信基站沿高鐵正線建設(shè),沿線地區(qū)降水量大,地下水豐富,寒冷冬季地下水潮氣上升,集聚于高壓柜體內(nèi)部,易產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。凝露的產(chǎn)生導(dǎo)致柜體內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件會(huì)加速銹蝕,降低其機(jī)械強(qiáng)度,電氣元件的絕緣性能會(huì)明顯降低,導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)爬電、閃絡(luò)和跳閘等故障,嚴(yán)重影響其使用壽命。
2、研究目的
對(duì)高壓柜體凝露現(xiàn)象進(jìn)行多方面分析,其中主要對(duì)造成凝露現(xiàn)象的原因及防凝露的原理進(jìn)行分析,針對(duì)產(chǎn)生凝露的原因提出整治方案,以減少凝露對(duì)電氣設(shè)備的影響,減少設(shè)備故障率,提高工區(qū)的工作效率,保證鄭徐客專安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3、產(chǎn)生原因
凝露現(xiàn)象是指柜體或設(shè)備表面溫度下降至露點(diǎn)溫度以下,且柜內(nèi)濕度較大時(shí),柜體或設(shè)備表面會(huì)發(fā)生水珠凝結(jié)現(xiàn)象,這個(gè)現(xiàn)象稱之為凝露。所以形成凝露的主要因素就是溫度較低,濕度較大,分析原因主要有以下幾點(diǎn):(1)高壓控制柜底部濕氣濃度過(guò)大,甚至有的電纜溝有積水,水蒸氣上升至柜內(nèi)導(dǎo)致柜內(nèi)濕度較大。(2)基站建設(shè)地區(qū)濕度高,寒冷冬季高壓控制柜內(nèi)溫度較低,達(dá)到露點(diǎn)以下,柜內(nèi)形成凝露。(3)高壓控制柜空間較大,設(shè)備內(nèi)部無(wú)除濕設(shè)備,在高濕度的環(huán)境下濕氣無(wú)法及時(shí)排出,易造成凝露。
4、設(shè)備危害
電氣設(shè)備中,凝露對(duì)電氣設(shè)備的影響主要是絕緣強(qiáng)度、霉菌生長(zhǎng)、金屬腐蝕等方面。(1)凝露對(duì)電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的影響。濕度偏高,降低了電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度,空氣中的水分附著在絕緣材料的表面,使電氣設(shè)備的絕緣電阻降低,設(shè)備的泄漏電流大大增加,造成絕緣擊穿,產(chǎn)生電氣故障。
(2)凝露對(duì)霉菌生長(zhǎng)的影響。潮濕的空氣有利于霉菌孢子發(fā)芽生長(zhǎng)。霉菌形成后,霉菌細(xì)胞中含有大量的水分,當(dāng)菌絲呈網(wǎng)狀布滿絕緣體表面時(shí),不僅產(chǎn)品絕緣性能大大降低,而且影響設(shè)備外觀和標(biāo)志。霉菌在代謝的過(guò)程中,往往會(huì)分泌出酸性物質(zhì),使導(dǎo)電金屬和電接觸材料產(chǎn)生一層晦暗膜,導(dǎo)致接觸電阻增大。如果長(zhǎng)期處在這樣環(huán)境中會(huì)腐蝕電路,將降低儀器精度,或造成設(shè)備故障,甚至燒毀儀器。
(3)凝露對(duì)金屬腐蝕的影響。電氣設(shè)備中的導(dǎo)電金屬、導(dǎo)磁硅鋼片受到腐蝕后,將嚴(yán)重降低設(shè)備的性能和使用壽命。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到一定數(shù)值后,金屬的腐蝕會(huì)突然加快。鋼鐵因腐蝕發(fā)生的性狀改變,即設(shè)備出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。
5、預(yù)防措施
根據(jù)凝露的形成原因及防凝露的原理進(jìn)行總結(jié),主要有以下幾點(diǎn)防范措施。
5.1高壓柜體中采用自動(dòng)加熱除濕控制器,利用加熱效果,柜體內(nèi)部達(dá)不到露點(diǎn),降低凝露產(chǎn)生;
5.2將操作室底部進(jìn)行隔離,阻止?jié)駳膺M(jìn)入操作室內(nèi);
5.3增加操作室的通風(fēng),排除柜體內(nèi)部濕氣,降低濕度。
5.4增加電纜溝的通風(fēng),減少電纜溝的濕度。
6、研究方法
根據(jù)凝露的預(yù)防措施并結(jié)合氣候特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)高壓柜體安裝情況,對(duì)高壓柜體凝露情況進(jìn)行研究。制定研究方法,并不斷完善,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)凝露現(xiàn)象能夠得到明顯改善。具體研究方法如下:
6.1采用自動(dòng)除濕加熱控制器
鄭徐客專通信基站高壓柜體沒(méi)有安裝凝露控制器及除濕加熱器,通過(guò)增裝加熱除濕控制器裝置提高高壓柜內(nèi)溫度,柜內(nèi)溫度達(dá)不到濕氣形成凝露現(xiàn)象的溫度。
6.2將操作室進(jìn)行隔離
鄭徐客?;靖邏翰僮魇蚁聜?cè)采用打孔方式將電纜引入,通過(guò)密封電纜上穿孔洞的方式減小高壓操作室的濕度,可以有效的減少濕氣的上升。同時(shí)在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn),電纜溝頂部的高壓柜底板在長(zhǎng)期潮濕的環(huán)境下出現(xiàn)了不同程度的斑點(diǎn)銹蝕,如果不進(jìn)行治理可能會(huì)使箱變底板腐爛,嚴(yán)重影響其使用壽命。
6.3增加操作室的通風(fēng)
將操作室進(jìn)行隔離后如果增加操作室的空氣流動(dòng),操作室的濕度會(huì)進(jìn)一步降低。
6.4增加電纜溝的通風(fēng)
如果外界沒(méi)有雨水進(jìn)入電纜溝,同時(shí)增加電纜溝的通風(fēng)來(lái)減弱地窖效應(yīng)電纜溝內(nèi)濕度必定會(huì)有明顯減小,其上方的操作室濕度也會(huì)有明顯降低。
7、整改措施
根據(jù)以上的研究方法最后制定一系列的整改措施:
7.1鄭徐客專通信基站高壓柜體通過(guò)加裝STGN-Y排水型除濕加熱器,然而高壓柜體操作室是用鋼板進(jìn)行簡(jiǎn)單隔離,室內(nèi)空間約為3m?,在這樣大空間、高濕度的情況下除濕加熱器不能起到明顯的除濕升溫效果。如果將除濕加熱器更換為大功率的,對(duì)升溫可能會(huì)起到明顯效果,但操作室內(nèi)空氣流動(dòng)慢,大功率的加熱器會(huì)造成局部過(guò)熱引起火災(zāi)等安全隱患,所以這一方法可行性低。進(jìn)過(guò)試驗(yàn)加裝一臺(tái)后觀察柜內(nèi)內(nèi)部凝露現(xiàn)象無(wú)明顯改觀,所以后期未進(jìn)行此項(xiàng)工作。
7.2對(duì)高壓柜下部電纜入孔處采用密封發(fā)泡劑封堵,將高壓柜與電纜溝進(jìn)行隔離,可以有效減少電纜溝內(nèi)濕氣的上升,高壓柜內(nèi)濕氣明顯減少。對(duì)箱變底板銹蝕情況,我們做出了對(duì)銹點(diǎn)打磨,并噴涂防銹漆的處理。防止銹蝕惡化,造成不必要的損失。
7.3有效降低控制室濕度,更換帶有觀察窗及面板有通風(fēng)口的高壓控制室面板,將柜內(nèi)濕氣通過(guò)通風(fēng)孔疏導(dǎo)出去,同時(shí)觀察窗便于巡視人員對(duì)設(shè)備的觀察,提高工作效率,及時(shí)排除設(shè)備隱患。
7.4為減小電纜溝內(nèi)的潮氣濃度,同時(shí)方便電纜的檢查、試驗(yàn),我們?cè)陔娎|溝蓋板進(jìn)行打孔操作,增加電纜溝的通風(fēng),電纜溝內(nèi)的濕氣通過(guò)電纜蓋板的孔洞溢出,減少電纜溝內(nèi)濕氣濃度。
8、結(jié)論
10月份對(duì)鄭徐客專較為嚴(yán)重的永碭區(qū)間通信基站進(jìn)行了前期的試驗(yàn)整改,并進(jìn)行了對(duì)整改后的設(shè)備情況觀察工作。通過(guò)對(duì)整改后通信基站電纜溝及控制室的觀察,上述整改措施明顯改善了電纜溝及控制室的濕度,整改之后的電纜溝干爽無(wú)積水,秋冬季節(jié)整改后的高壓柜操作室均無(wú)凝露,結(jié)冰現(xiàn)象。通過(guò)秋冬凝露季節(jié)對(duì)實(shí)際情況的觀察得出結(jié)論,上述一系列技改措施大大改善了電纜溝及控制室的濕度,控制室內(nèi)不再有凝露現(xiàn)象,增強(qiáng)了鄭徐客專通信基站設(shè)備的安全運(yùn)行系數(shù),對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)?,F(xiàn)轄內(nèi)通信基站已經(jīng)全部進(jìn)行了上述技改工作。
參考文獻(xiàn):
[1]張楠夢(mèng),電氣設(shè)備的防凝露技術(shù),《工程技術(shù)(文摘版)》2017年 第08月 01
作者簡(jiǎn)介:
趙運(yùn)齊 助理工程師 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司徐州供電段
(作者單位:中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司徐州供電段)