趙新語，吳胥陽，馮 歡，王穎劍，張健聰

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司金華供電公司，浙江 金華 321000；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司磐安縣供電公司，浙江 磐安 322300）

隨著電網(wǎng)供電可靠性要求的不斷提高，設(shè)備停電時間不斷減少，設(shè)備檢修時間被嚴(yán)格限制在規(guī)定的檢修期內(nèi)[1-2]。如果檢修期間天氣狀況不佳，受制于工期限制，試驗人員往往須要在濕度較大的環(huán)境中開展試驗工作。

電壓互感器、電流互感器等設(shè)備二次端子盒由于密封圈老化、蓋板銹蝕等原因，在高濕度環(huán)境下容易進(jìn)水受潮[3-6]。二次端子盒一旦受潮，不僅會引起二次端子間絕緣電阻值下降，還會導(dǎo)致介質(zhì)損耗試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不利于正確評估設(shè)備運行狀態(tài)[7-11]。

以往遇到此類情況，試驗人員常采用熱風(fēng)槍對端子盒進(jìn)行烘干，但是此方法難以控制加熱溫度及加熱時間，容易對二次端子造成損害。如果烘干時間過長，還會導(dǎo)致二次端子盒及中間變壓器溫度過高，引起介質(zhì)損耗試驗數(shù)據(jù)偏大。因此，試驗人員只能等到二次端子盒及中間變壓器冷卻完畢再進(jìn)行試驗，耽誤了大量的工作時間。

另外，長時間登高作業(yè)還容易引發(fā)試驗人員心理焦慮，增加高墜和燙傷風(fēng)險。為此，研發(fā)一套能夠智能高效地實現(xiàn)對設(shè)備二次端子盒智能烘干裝置，對于提升檢修工作效率以及避免安全事故（事件）的發(fā)生有著重大的意義。

本文從二次端子盒受潮傳統(tǒng)處理方法的不足出發(fā)，研發(fā)了一種由加熱、除濕、溫濕度控制、電源等模塊組成的智能溫控干燥裝置。理論分析與現(xiàn)場實踐表明，所研裝置原理簡單，操作方便，有效提升了現(xiàn)場作業(yè)的高效性與安全性，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價值。

1 傳統(tǒng)烘干方法的不足及改進(jìn)思路

傳統(tǒng)二次端子盒烘干主要采用熱風(fēng)槍烘干、自然風(fēng)干或吸濕材料吸附等方法。其中，熱風(fēng)槍烘干的缺點主要在于試驗人員須要一直高處作業(yè)，且干燥溫度和時間難以控制，還容易因溫度過高導(dǎo)致二次端子受損。自然風(fēng)干和吸濕材料吸附需要的時間較長，會給本就緊張的檢修工作帶來更大壓力。

根據(jù)理論研究可知，物料干燥過程中無法再去除的水分被稱為平衡水分，物料中的平衡水分隨溫度升高而減少，隨空氣濕度的增大而增大[12]。因此，要使得物料去除更多的水分，就必須提高溫度，在新裝置中設(shè)計加熱裝置。為降低端子盒內(nèi)空氣濕度，還須要利用除濕裝置增加空氣流通，迅速將析出的濕氣排出。另外，要解決溫度難以控制的問題，就必須在新裝置中增加溫度采集和控制模塊，實現(xiàn)對烘干溫度的精確控制。

2 智能溫控干燥裝置

2.1 智能溫控干燥裝置的組成結(jié)構(gòu)

針對傳統(tǒng)烘干方法的不足，考慮到功能性、智能型和安全性，智能溫控干燥裝置主要包括：遙控裝置、干燥裝置、密封布、風(fēng)道及電線、端子箱外殼等部分，其組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能溫控干燥裝置的組成結(jié)構(gòu)

2.2 智能溫控干燥裝置的研制

2.2.1 加熱模塊的選擇

干燥裝置的加熱模塊應(yīng)具備在短時間內(nèi)將被試品快速加熱的功能，加熱過程應(yīng)可控，且最高溫度不宜過高，以免損壞被試品絕緣。通過對火焰烘烤、熱風(fēng)槍加熱、電阻絲加熱以及電磁感應(yīng)加熱等方式的模擬試驗，最終選擇采用電阻絲加熱方式。

2.2.2 除濕模塊的選擇

干燥裝置的除濕模塊應(yīng)具備降低被試品表面空氣濕度的功能，且成本不宜過高，重量不宜過大。通過文獻(xiàn)分析和市場調(diào)研的方式對冷卻除濕、壓縮除濕、除濕劑吸附、正壓式除濕、負(fù)壓式除濕進(jìn)行對比分析。其中，冷卻除濕和壓縮除濕與改進(jìn)思路相悖，除濕劑吸附所須時間過長且須頻繁更換吸附劑，正壓式除濕和負(fù)壓式除濕從實際除濕效果看負(fù)壓式除濕更具優(yōu)勢。

2.2.3 電源模塊的選擇

鑒于檢修期間往往有幾十臺電壓互感器和電流互感器同時停電，因此所研裝置必須具有較強(qiáng)的續(xù)航能力，蓄電池供電顯然沒有外接電源有優(yōu)勢。

2.2.4 溫濕度控制模塊的選擇

溫濕度監(jiān)測模塊應(yīng)有足夠的精度，可為后續(xù)溫濕度控制提供信號源，因此溫濕度傳感器在測量精度、范圍以及提供溫度信號方面均比溫濕度計更有優(yōu)勢。

考慮到硬件控制元件配置困難，且無法實現(xiàn)人機(jī)交互，不利于進(jìn)一步開發(fā)，因此溫濕度控制模塊選擇軟件控制方案。

2.2.5 裝置外形的選擇

干燥裝置的材質(zhì)應(yīng)有足夠的硬度和熱穩(wěn)定性，不應(yīng)在加熱過程中變形。相較于塑鋼和不銹鋼，碳鋼在硬度、獲取難度以及成本上更有優(yōu)勢。

考慮到二次端子盒的外形較多，干燥裝置與二次端子盒的連接固定方式采用彈性材料耦合方式，以提升所研制裝置的普適性和可推廣價值。

最終，智能溫控干燥裝置研制方案如圖2所示。

圖2 智能溫控干燥裝置的研制方案

3 現(xiàn)場應(yīng)用

自裝置研發(fā)成功以來，已累計在金華市110 kV及220 kV 變電站檢修作業(yè)中實施32 次，平均用時13.4 min，較傳統(tǒng)烘干用時36 min 有顯著提升?，F(xiàn)場實踐表明，智能溫控干燥裝置能智能、快捷地去除二次端子盒受潮缺陷，有效提升了現(xiàn)場作業(yè)的高效性、安全性以及設(shè)備供電的穩(wěn)定性，社會經(jīng)濟(jì)效益突出，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價值。

4 結(jié)束語

基于二次端子盒傳統(tǒng)烘干方法存在不足的分析，提出了智能溫控烘干裝置的研發(fā)思路，詳細(xì)介紹了智能溫控烘干裝置的組成結(jié)構(gòu)、方案選擇以及現(xiàn)場實際應(yīng)用情況，得出結(jié)論如下。

利用智能溫度采集和控制功能，實現(xiàn)了對二次端子盒除濕過程中溫度的精準(zhǔn)遠(yuǎn)程控制，避免了高溫烘干的不利影響。

利用除濕模塊增加表面空氣流通，提升了除濕速度，現(xiàn)場實踐表明所研制裝置顯著提升了現(xiàn)場作業(yè)效率。

規(guī)避了作業(yè)人員長時間高處作業(yè)的風(fēng)險，有效降低了人員高墜風(fēng)險，保證了現(xiàn)場作業(yè)的本質(zhì)安全。