城市箱式變電站的防凝露措施

洪 峰，陳 眾，李靜漪，范展成

（1.寧波電業(yè)局配電運(yùn)檢工區(qū)，浙江 寧波 315000；2.鄞州供電局，浙江 鄞州 315000）

戶外電力設(shè)備的平均壽命要明顯低于戶內(nèi)電力設(shè)備，高溫和高濕是兩大主因。高溫高濕空氣在遇到低溫物體時，將在其表面形成凝露，凝露比高溫對電氣設(shè)備更具破壞力。

城市箱式變電站（簡稱箱變）因集成度高、占地少和結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)中。為了與周圍環(huán)境完美融合，這些箱變往往被設(shè)置在綠化帶中，部分箱變甚至被灌木叢完全包圍，極易形成凝露而損壞。

1 箱變內(nèi)凝露形成的原因

1.1 凝露形成的原理

由于綠化帶中土壤水分含量高，植物茂密導(dǎo)致箱變?nèi)照諘r間較短，所處環(huán)境局部溫度比較低，箱變內(nèi)的水分也容易凝結(jié)形成凝露。箱變幾乎是個倒置的容器，在沒有良好通風(fēng)、加熱的條件下，無法形成有效的空氣循環(huán)，白天電纜層中揮發(fā)的水汽通過箱變底板上的小孔和未封堵的電纜孔匯集到箱變低壓室中，水汽無法排除，夜晚當(dāng)箱變外部溫度低于內(nèi)部溫度時，箱變金屬壁等低溫構(gòu)件上就會形成凝露現(xiàn)象。

春、秋兩季冷暖空氣交匯形成降雨，空氣濕度增大，同時氣溫驟降，箱變內(nèi)溫度依舊較高，而環(huán)境溫度迅速下降，這種氣候條件下也最容易產(chǎn)生凝露，圖1為被灌木叢和景觀建筑物遮擋的箱變。

1.2 凝露的危害

在箱變中由于高壓電纜采用插拔式全絕緣電纜頭，一般情況下凝露危害不大，對低壓室銅排、絕緣子的影響也相對較小，而低壓開關(guān)、控制元器件上的凝露將直接影響其使用壽命。當(dāng)凝露達(dá)到一定程度，低壓室頂板上會形成水珠，銹蝕頂板（見圖2）。水珠直接滴落在運(yùn)行的低壓開關(guān)上逐漸侵蝕內(nèi)部元件，會導(dǎo)致開關(guān)故障。表1是寧波市區(qū)配電網(wǎng)中幾個箱變的位置及凝露情況。

圖1 被灌木叢及景觀構(gòu)筑物遮擋的箱變

圖2 因凝露銹蝕的箱變頂板

表1 箱變的位置及凝露情況

2 凝露的防治措施

根據(jù)凝露產(chǎn)生的原理，通過降低箱變內(nèi)部濕度，并確保其溫度高于外部環(huán)境溫度，就完全可以預(yù)防凝露的產(chǎn)生，因此通風(fēng)和加熱是預(yù)防凝露的2大措施。其中加熱是預(yù)防和消除凝露最直接有效的方法，而通風(fēng)雖然不能迅速消除已經(jīng)形成的凝露，但是可以通過空氣循環(huán)使內(nèi)外溫差一致，從而破壞凝露產(chǎn)生的條件。

2.1 加強(qiáng)自然通風(fēng)

提高箱變基礎(chǔ)，確保高出地基0.5 m，在保證基礎(chǔ)承載力的前提下，電纜層兩側(cè)加裝通風(fēng)百頁窗以加強(qiáng)空氣對流，降低電纜層內(nèi)的濕度（見圖3），必要時可清除箱變遮蔽物或?qū)ζ鋵?shí)施移位。

圖3 箱變基礎(chǔ)的改進(jìn)

2.2 增設(shè)加熱器

通過在低壓室底部設(shè)置加熱器，確保箱變室內(nèi)溫度不低于室外溫度以阻止凝露的產(chǎn)生。

加熱可以采用自動或者手動模式，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)：手動模式比較可靠，但需要人員根據(jù)現(xiàn)場情況手動操作，投入時機(jī)比較難以掌握，工作量較大，相對自動模式比較費(fèi)電。自動模式維護(hù)工作量小，但絕對不是免維護(hù)，若箱變內(nèi)溫度變化大、灰塵多，運(yùn)行環(huán)境差，容易導(dǎo)致濕度傳感器等元器件靈敏度降低甚至損壞，也需要定時維護(hù)。

2.3 加裝風(fēng)機(jī)控制溫濕度

在低壓室內(nèi)外分別設(shè)置2個溫濕度傳感器?？刂破?、風(fēng)機(jī)等應(yīng)采用免維護(hù)、高質(zhì)量的三防元件，以降低后期維護(hù)成本。在箱變外殼上留百頁窗，避免小動物進(jìn)入。

低壓室內(nèi)設(shè)置2個風(fēng)機(jī)，一個設(shè)置在底部用于吸氣，一個設(shè)置在頂部用于排氣。風(fēng)機(jī)根據(jù)溫濕度傳感器信號自動啟停工作，防止低壓室內(nèi)產(chǎn)生凝露。在夏季高溫天氣調(diào)節(jié)低壓室運(yùn)行溫度，改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，風(fēng)機(jī)和傳感器安裝位置見圖4所示。

2.4 低壓室頂部平改斜

將箱變低壓室頂板由平頂改為斜頂，在底部設(shè)置匯流板（見圖5），這樣即使加熱器與風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，頂板形成凝露，水滴也能在重力的作用下沿著頂板、側(cè)板滑下經(jīng)匯流板引出，這可減輕室內(nèi)凝露程度，也不至于腐蝕箱變底座。對高壓室也可以采取相同措施，以減少高壓電纜頭附著的水滴。

圖4 風(fēng)機(jī)和溫濕傳感器安裝位置

圖5 凝露水滴流向

3 結(jié)語

有關(guān)箱變的防凝露設(shè)備配置，設(shè)計規(guī)范中并沒有明確的強(qiáng)制規(guī)定，而僅對 “日相對濕度平均值”和“月相對濕度平均值”有要求，這就很難保證最終交付使用的箱變具備相應(yīng)的防凝露功能，建議應(yīng)給予明確配置。在箱變選址時，應(yīng)避開河流、灌木、樹蔭而盡量選擇空曠地，從而保證通風(fēng)、日照以降低箱變局部環(huán)境濕度。要在凝露易發(fā)天氣加強(qiáng)巡視，確保防凝露裝置可靠運(yùn)行，對于未安裝防凝露裝置的箱變，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行改裝。只有把好設(shè)計、采購、選址、運(yùn)行關(guān)，才能確保箱變在惡劣的戶外環(huán)境下安全可靠運(yùn)行，延長整體使用壽命。

[1]廖勇，高冰.高壓開關(guān)室智能防凝露系統(tǒng)[J].貴州電力技術(shù) 2006（8）：55-56.

[2]周濤，孫微庭.環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜凝露問題的分析與解決方案[J].農(nóng)村電工，2011（1）：28-28.