李樂恩，張錦流，李振杰，盧金明

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門 529000）

0 引言

配電開關(guān)站設(shè)備的內(nèi)部線路布局較為復(fù)雜，且由于空間較為狹小，容易因為工作環(huán)境使其內(nèi)部潮濕；而珠三角地區(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候，空氣濕度在梅雨環(huán)境下達(dá)到峰值，且珠三角地區(qū)同為臺風(fēng)高發(fā)區(qū)域，導(dǎo)致開關(guān)站設(shè)備濕氣過大，可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣性能下降，設(shè)備可能會發(fā)生漏電或短路事故，從而引發(fā)誤跳閘，嚴(yán)重時更會引發(fā)開關(guān)設(shè)備的放電閃絡(luò)以及爆炸，嚴(yán)重破壞設(shè)備穩(wěn)定運行。當(dāng)空氣相對濕度大于80%時，電氣設(shè)備中的有機及無機材料構(gòu)件由于受潮，將增加重量、膨脹、變形，金屬構(gòu)件腐蝕也會加速[1-2]。因此，珠三角地區(qū)供電部門均將開關(guān)站防潮視作重要的管控項目之一。

1 項目研究背景

從珠三角地區(qū)10 kV 配電線路運行狀況來看，大部分配電房及開關(guān)站都通過加裝抽濕機來保證足夠低的空氣濕度，開關(guān)站抽濕機如圖1 所示。然而，配電房及開關(guān)站除了要保證足夠低的空氣濕度，還要保證足夠的采光。目前少部分開關(guān)站是通過全封閉玻璃窗戶來保證采光，大部分開關(guān)站是通過百葉窗來保證室內(nèi)的透光性，開關(guān)站百葉窗如圖2 所示。

圖1 開關(guān)站抽濕機

圖2 開關(guān)站百葉窗

由于百葉窗要保證采光無法閉合，在風(fēng)道的影響及氣壓差的作用下，這些大部分通過百葉窗來進(jìn)行采光的開關(guān)站會將外界的潮濕空氣也吸入開關(guān)站內(nèi)，抽濕效果將大打折扣，開關(guān)站誤跳閘的概率也隨之增加，配電線路開關(guān)跳閘如圖3 所示。

圖3 配電線路開關(guān)跳閘

目前能同時解決10 kV配電開關(guān)站采光及抽濕兩大問題的方法主要是對開關(guān)站進(jìn)行改造，將原有的百葉窗改為封閉玻璃窗。然而加裝封閉玻璃窗需要采購大量玻璃窗，需要對開關(guān)站墻身進(jìn)行改建，這將會耗費大量的資金、人力及時間。另外采用玻璃窗時，在高溫干燥環(huán)境下必須通過開窗來保證通風(fēng)[3]。相比百葉窗，小動物甚至是無關(guān)人員誤進(jìn)入開關(guān)站的概率將會增加，從而引發(fā)電力安全事故。

基于上述分析，致力于研發(fā)一種具備防潮能力的新型開關(guān)站采光簾。開關(guān)站采光簾是通過分別在一塊透光擋板邊框處以及開關(guān)站窗口邊框處加裝條形磁鐵，工作人員可直接將透光擋板貼在窗口處，從而解決采光及抽濕兩大問題。在雨季或臺風(fēng)發(fā)生時期，工作人員可直接將擋板貼上；而在非潮濕時期工作人員可直接將擋板取下保證通風(fēng)。該裝置造價成本低廉、安裝方便靈活，在施工周期長、經(jīng)濟成本高、開窗則難以阻擋小動物的加裝玻璃窗方法面前呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。

2 設(shè)計思路

為了保證開關(guān)站既能實現(xiàn)空氣濕度低于規(guī)定數(shù)值又能保證采光，從開關(guān)站防潮管理工作實際出發(fā)，設(shè)計一款能同時解決開關(guān)站抽濕和采光兩大問題的防潮采光簾。在實際情況中，大部分開關(guān)站或配電房是采用百葉窗來保證室內(nèi)的透光性，在室內(nèi)加裝抽濕機進(jìn)行抽濕。由于百葉窗要保證采光無法完全閉合，在雨季等空氣濕度比較大的環(huán)境下，必然會導(dǎo)致外界的潮濕空氣在氣壓差的影響下被吸入開關(guān)站內(nèi)，使抽濕效果下降；遇到炎熱干燥的天氣，開關(guān)站也要保證通風(fēng)，以免致使開關(guān)站設(shè)備過熱，在通風(fēng)之時開關(guān)站也要防止小動物或無關(guān)人員誤進(jìn)入室內(nèi)。因此，結(jié)合實際工作環(huán)境所研發(fā)的開關(guān)站防潮采光簾具備以下特點：①可以適用于炎熱干燥和多雨潮濕等不同的天氣環(huán)境；②可保證開關(guān)站內(nèi)的采光，防止開關(guān)站內(nèi)發(fā)霉；③可防止小動物或無關(guān)人員誤進(jìn)入開關(guān)站，降低發(fā)生電力安全事故的概率；④操作簡單，成本低廉，可大規(guī)模量產(chǎn)并應(yīng)用于現(xiàn)有開關(guān)站。

3 結(jié)構(gòu)分析

新型開關(guān)站采光簾由擋板部件及窗口框架部件組成。其中的擋板部件主要結(jié)構(gòu)包括鋁合金邊框、透明擋板、內(nèi)嵌圓形強磁，窗口框架部件主要結(jié)構(gòu)包括鋁合金邊框、內(nèi)嵌條形強磁（圖4）。

圖4 擋板部件結(jié)構(gòu)

3.1 鋁合金邊框（擋板部件）

新型采光簾擋板部件的結(jié)構(gòu)是鋁合金邊框。鋁合金邊框采用鋁合金長片組裝制成并固定于矩形透明擋板邊緣，既保證邊框的結(jié)構(gòu)強度，也可減輕擋板部件自身重量提高便攜性。擋板部件四周鋁合金邊框內(nèi)部均加裝圓形強磁，以保證擋板部件能牢固貼合在窗口框架部件上。鋁合金邊框尺寸可根據(jù)實際工作環(huán)境自行設(shè)計并量產(chǎn)。

3.2 內(nèi)嵌圓形強磁

圓形強磁內(nèi)嵌于擋板部件的鋁合金邊框，鋁合金邊框四周均內(nèi)嵌6 顆圓形強磁，共24 顆，每顆圓形強磁尺寸為r5～h3。

3.3 透明擋板

透明擋板設(shè)計為矩形透明PC 板，尺寸設(shè)計為足以完全覆蓋開關(guān)站采光口的大小。另外由于PC 板與鋁合金為易加工材料，運維單位可根據(jù)開關(guān)站采光口實際大小將擋板部件設(shè)計成不同尺寸并量產(chǎn)。

3.4 鋁合金邊框（窗口框架部件）

窗口框架部件的鋁合金邊框與擋板部件的鋁合金邊框設(shè)計大致相同，均由鋁合金長片制成。與擋板部件鋁合金邊框不同的是，其內(nèi)嵌的強磁為條形強磁。

3.5 內(nèi)嵌條形強磁

條形強磁內(nèi)嵌于窗口框架部件鋁合金邊框內(nèi)部，鋁合金邊框四周均內(nèi)嵌1 條形強磁，條形強磁也可根據(jù)實際情況自行設(shè)計尺寸。

3.6 操作步驟

采光簾的使用步驟：①在開關(guān)站百葉窗采光口的室內(nèi)側(cè)加裝窗口框架部件；②遇到潮濕天氣時，運維人員則直接拿出對應(yīng)的擋板部件，利用其內(nèi)嵌的強磁直接貼在窗口部件上；③潮濕天氣過后，運維人員直接將擋板部件取下并妥善保管，需要時再取出。

4 效果分析

為了對新型開關(guān)站采光簾的使用效果進(jìn)行測試分析，通過對比分析法在某小區(qū)的2 個鄰近的設(shè)計相同的開關(guān)站上進(jìn)行抽濕，將不使用采光簾和使用采光簾后的抽濕防潮效果進(jìn)行對比測驗，測試結(jié)果見表1。

表1 測試結(jié)果對比分析統(tǒng)計

根據(jù)表1 可以看出，研制的新型開關(guān)站采光簾使用后，在開關(guān)站內(nèi)使用抽濕機進(jìn)行抽濕效果會更好，空氣濕度明顯下降，極大提高防潮效率，減少開關(guān)站發(fā)生誤跳閘等電力安全事件發(fā)生的概率。同時，使用新型開關(guān)站采光簾后室內(nèi)照度無明顯變化，可以滿足開關(guān)站的采光需求。

5 結(jié)束語

開關(guān)站的穩(wěn)定運行是保證配電線路供電可靠性的重點，而防潮工作則是開關(guān)站穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。研制一種具備防潮能力的新型開關(guān)站采光簾，結(jié)合配網(wǎng)開關(guān)站采光窗口的特點，對采光簾擋板的尺寸進(jìn)行設(shè)計，在采光簾擋板邊緣以及開關(guān)站采光口均加裝帶有強磁鐵的鋁合金邊框，工作人員可以很方便利用強磁鐵安裝及拆除采光簾擋板，以應(yīng)對不同的天氣環(huán)境，從而實現(xiàn)防潮、通風(fēng)及采光功能一應(yīng)俱全。同時所提出的新工具整體設(shè)計輕巧、便攜型強、結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低廉、易于批量生產(chǎn)，具有很強的發(fā)展前景，在材料和結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，性能可進(jìn)一步提高，如將其改進(jìn)為可伸縮或可折疊，從而進(jìn)一步降低制作周期與成本。