丁 旭 曾繁祎 馬鵬程 胡海彬 黃燕生 朱光羽

（海南電網(wǎng)有限責任公司三亞供電局，三亞 572099）

三亞位于我國最南端，地處北緯18°，屬熱帶海洋性季風氣候區(qū)[1]。全年日照時間長達2 534 h，年平均氣溫25.7 ℃，其中夏天（5—9月）平均氣溫28.7 ℃，日最高溫度達36 ℃左右；年平均濕度80%左右，是典型的三高（高溫、高濕、高鹽）氣候環(huán)境[2-5]。

近年來，隨著配電電纜的普及應(yīng)用和電網(wǎng)智能化建設(shè)的開展，增加了一批帶自動化功能的環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)有保護、自動化、通信和電源等二次模塊，要求日常運行溫度在30 ℃以下[6]。但是，由于三亞氣候具有高溫高濕特點，且目前環(huán)網(wǎng)柜殼體普遍是封密的鐵皮殼，在高溫環(huán)境、日照強烈以及環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)設(shè)備工作產(chǎn)生許多熱量等多因素的影響下，夏季其內(nèi)部溫度普遍在50～60 ℃，且濕度和鹽度極高[7]。這不但嚴重影響了環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)二次模塊的可靠性和靈敏性，也縮短了環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各電氣元件的使用壽命，給環(huán)網(wǎng)柜的安全使用帶來了極大隱患，急需進行改造[8-9]。

1 工作原理

針對存在的問題，本文研發(fā)了一種環(huán)網(wǎng)柜專用降溫除濕裝置，其技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)簡介圖如圖1所示。該裝置延長了電纜頭和隔離開關(guān)等機構(gòu)的壽命，達到了最大經(jīng)濟使用效率，具有十分重要的應(yīng)用價值。

如圖1所示，在原有環(huán)網(wǎng)柜的頂端開若干個出氣口。在風機的作用下，將環(huán)網(wǎng)柜中50～60 ℃的熱空氣抽入熱風管中，經(jīng)管道依次經(jīng)過空調(diào)器和除濕器，將熱空氣溫度降到30 ℃以下、濕度降到40%以下后，再進入布置在環(huán)網(wǎng)柜底部的冷風管，然后通過冷風管上的進氣孔吹入冷風管網(wǎng)柜，實現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜的降溫除濕。環(huán)網(wǎng)柜的側(cè)壁上安裝了溫度傳感器和濕度傳感器，并分別與空調(diào)器和除濕器相連。當環(huán)網(wǎng)柜溫度下降到指定溫度時，空調(diào)器停止工作；環(huán)網(wǎng)柜溫度高于工作極限溫度時，空調(diào)器開始工作。同理，當環(huán)網(wǎng)柜濕度下降到指定濕度時，除濕器停止工作；環(huán)網(wǎng)柜濕度高于工作極限濕度時，除濕器開始工作。在冬季溫度較低時，環(huán)網(wǎng)柜靠自身自然散熱完全可以滿足工作要求，此時風機停止循環(huán)，達到智能化降溫除濕的效果。此外，在環(huán)網(wǎng)柜的頂部加設(shè)了防雨蓋板，可防止雨水淋濕風機、空調(diào)器和除濕器。

圖1 技術(shù)原理及結(jié)構(gòu)簡介圖

2 裝置的優(yōu)點

（1）設(shè)計的降溫除濕裝置能夠有效消除環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部長期運行集聚的潮氣，避免環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，保護電纜頭和隔離開關(guān)等設(shè)備，減少了設(shè)備故障，延長了環(huán)網(wǎng)柜的使用壽命。

（2）裝置能夠有效降低環(huán)網(wǎng)柜的運行溫度，保護了環(huán)網(wǎng)柜中電器元件的安全運行，有利于預防環(huán)網(wǎng)柜發(fā)生火災(zāi)。

（3）裝置制造和安裝簡便，使用方便，壽命長，運行成本低，易于推廣。

3 現(xiàn)場安裝使用情況

廣東廉江的1臺10 kV環(huán)網(wǎng)柜由于長期運行在高溫高濕的不良環(huán)境下，經(jīng)常因為過熱和凝露等因素引起絕緣劣化，導致火災(zāi)事故頻發(fā)。為了解決存在的問題，提高環(huán)網(wǎng)柜的運行可靠性，需對其環(huán)網(wǎng)柜進行改造。因此，基于上文的設(shè)計思路，將風機、空調(diào)器和除濕器等設(shè)備耦合安裝在廉江的這臺10 kV環(huán)網(wǎng)柜上并進行了現(xiàn)場對比測試。對比測試結(jié)果如表1所示。

表1 對比測試結(jié)果

由表1可得：環(huán)網(wǎng)柜平均溫度下降18.85 ℃，下降幅度達到40%左右；平均濕度下降幅度達到58%左右。可見，改造后的降溫除濕效果顯著。目前，此降溫除濕裝置的使用時間已超過半年，用戶反映運行效果良好。

4 結(jié)語

本文研發(fā)了一種環(huán)網(wǎng)柜專用降溫除濕裝置，通過耦合加裝風機、空調(diào)器和除濕器等設(shè)備，成功實現(xiàn)了對1臺 10 kV環(huán)網(wǎng)柜的智能化降溫除濕，解決了長期困擾用戶的設(shè)備故障問題。現(xiàn)場的對比測試結(jié)果表明，設(shè)計的環(huán)網(wǎng)柜專用降溫除濕裝置可使溫度下降幅度達到40%左右，濕度下降幅度達到58%左右，降溫除濕效果極其顯著。此外，設(shè)計的環(huán)網(wǎng)柜專用降溫除濕裝置有利于電網(wǎng)公司安全風險防范工作機制的建設(shè)，為進一步提升公司安全風險管控水平提供了有力手段。工程中的具體應(yīng)用表明，該裝置可以有效控制環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的溫度和濕度參數(shù)，避免產(chǎn)生凝露，降低環(huán)網(wǎng)柜因凝露發(fā)生故障的風險，有效改善了電氣設(shè)備的運行環(huán)境，降低了維護工作量，提高了控制的智能化水平，市場前景廣闊，值得大力推廣。