变电站内端子箱凝露机理
分析
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及防凝露
措施
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探讨作者：常小铖来源：《科技与企业》2015年第06期【摘要】目前端子箱中防凝露主要采取加装加热装置的方法，但实施效果欠佳。本文通过对其凝露机理的分析，提出解决措施，进而推广到其他相似场所。【关键词】凝露机理；防凝露措施引言变电站内端子箱是室外一次设备与室内保护，测控装置联系的中间环节。端子箱内凝露积水易引发多种严重故障：直流二次回路对地绝缘电阻下降，严重时会形成直流正或负电源接地；端子排或继电器接点短路，造成保护误动；端子排螺丝或短接片生锈引起二次端子接触不良，造成设备运行异常，电流回路发热或开路，甚至导致保护误动或拒动。对于智能变电站，汇控柜内安装有重要的智能设备——合并单元和智能终端，消除柜内凝露的需求更为迫切。1、凝露机理分析所谓凝露现象是指物件表面温度下降到露点温度以下时，物件表面会发生水珠凝结现象。凝露是否发生取决于环境温度、相对湿度以及露点温度。通过对不同环境温度下的相对湿度和露点温度的值进行分析发现，在空气相对湿度相同的条件下，不同环境温度下的露点温度不同。对数据稍做处理后，将三变量简化为温差和相对湿度，其两者之间的关系如表1所示（温差取整数均值）：从上述分析可以得到：凝露的产生取决于两个根本因素：空气相对湿度和凝露部位的温差。这两个因素同时满足时，对应部位将产生凝露。结合本地平均气象条件，昼夜温差大于12℃，大气相对湿度大于50%。当电缆沟潮气上行时，端子箱内湿度将达到70%以上，加上地下温度变化小，当外界气温降低5℃以上时，上行的湿热空气将在端子箱内形成凝露。2、凝露现状分析目前端子箱采取的防凝露措施主要是安装加热板等加热装置，通过加热箱内空气使物件表面温度远离露点温度的方法来消除凝露。由于端子箱采用金属材质，热传导性强，箱体的温度等同大气和底座基础的温度。箱内加热板局部加热使得加热板周围的空气温度迅速升高。由于端子箱为一个相对密闭的空间。加热前后箱内空气中水汽含量没有发生大的变化，当外部温度降低时，热空气接触端子箱等物件表面时遇冷产生冷凝。同时端子箱顶部的水珠达到一定大小后掉落到物件表面，加重物件表面凝露。3、凝露现象解决措施根据凝露形成的机理，本文舍弃了单纯提高环境温度的方式，采取降低端子箱内空气相对湿度和内外温差的方法，分别破坏凝露产生的基础。3.1减少潮气来源以降低端子箱内空气相对湿度3.1.1更换或改进不满足密封条件的老旧端子箱。在条件允许的情况下更换新型不锈钢端子箱。新型的不锈钢材质端子箱，具有硬度高、门框密封性好、屏蔽性好、使用年限长的优点。良好的密封性能够防止雨水，甚至潮气从箱门及周边缝隙进入箱内。条件不允许时可在旧端子箱的门框四周加装密封条和在箱体接缝处填充防水胶。3.1.2加强封堵，防止电缆沟潮气上行。由于雨水和土壤渗水的存在，电缆沟内的空气相对湿度较高。当端子箱底部存在缝隙时潮气会扩散到箱体内。由于电缆沟内环境温度变化幅度小，当端子箱外部环境温度变低，潮气在端子箱内形成凝露。目前端子箱的箱底是用防火泥封堵的。由于防火泥为固体，特别是冬季气温低时，防火泥的硬度很高，封堵孔洞时很难做到严丝合缝。在原先防火泥封堵的表面以半流体态的无机堵料封堵或全部用无机堵料封堵，并在端子箱基础底部对电缆进入基础处进行封堵。这样就能将端子箱与电缆沟很好的隔离开来。3.1.3加强箱底空气流通。端子箱底部与电缆沟相通，电缆沟内的潮气会大量聚集在端子箱下。只要箱底有丝毫的缝隙，潮气就会侵入端子箱。当外部条件满足时潮气就会在装置表面和端子排上凝结成水珠。当对端子箱封堵面之下进行良好的通风后，来自电缆沟的湿热空气会在空气流动中消散。此时即使底座密封不佳也能大幅减少进入端子箱的潮气。3.1.4端子箱架空布置。将端子箱布置在支架或一定高度的基础之上，使穿有电缆的金属管道充分暴露在自然环境中。凭借金属管道良好的传热性，来自电缆沟内的湿热空气在端子箱底部已经降至环境温度。这样箱内空气与箱内物件表面没有温差，从而破坏了凝露产生的根本条件。在变电站开关场中，按此方式安装的断路器或刀闸机构中几乎没有凝露现象。3.1.5改造电缆沟相关设施。在电缆沟底部修建排水沟，使其具有一定坡度，以便及时排放沟内积水，从源头上减少沟内潮气；对电缆沟进行综合整理，安装电缆支架，清除排水沟内杂物，避免沟内积水排水不畅；制作带有透气孔的电缆盖板，每隔一段距离安装一块，加速沟内潮气的蒸发，并定期检查电缆沟盖板上通气孔，防止通气孔阻塞。3.2控制端子箱内温差和空气相对湿度从表1的分析可知，空气相对湿度越低，产生凝露需要达到的温差越大。控制端子箱内的空气相对湿度在合适的水平可以有效的避免产生凝露。一方面在端子箱下部箱体壁上开孔，在开孔处内侧装以防尘面纱和纱网，外部装设防雨罩。在箱体顶部装设换气风扇，将出风口设置在箱体外檐下。当箱内空气湿度高于湿度控制器设定值时，启动风扇通风，减小端子箱内外温差；另一方面，在端子箱内安装小型除湿设备。当箱内湿度高于控制器设定值时，除湿装置自动启动除湿，并将水排到端子箱外，从而破坏了凝露产生的两个根本条件，可靠的防止凝露的产生。3.3
工艺
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和
制度
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方面设计人员在设计端子箱基础时，应采用端子箱与电缆沟完全分开的设计；将端子箱内的端子排设计成水平排列，并使用镀铬防锈端子；运行人员在强对流天气后及时打开端子箱箱门，加速箱内的潮气排出，避免由于除潮不及时引起的凝露问题；巡视时仔细检查箱体内情况，发现换气除湿装置异常或掉电时及时处理。4、
总结
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本文通过分析端子箱凝露机理，主要从减少潮气来源和控制端子箱内温差和空气相对湿度这两方面提出了解决措施。由于针对性的采用这些措施，六里坪变电站汇控柜中很好的解决了普遍存在于端子箱的凝露问题，提高了变电站运行安全性。10kV和35kV开关柜、环网站和高压配电室的电缆沟为市政管网或与其相通，沟内积水严重，温度更高。加上柜体电缆接入处封堵严密程度不足导致柜体内凝露程度更加严重。从本文提出的两方面采取防凝露措施，将改善设备运行的运行环境，降低设备故障率，提高运行可靠性。
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