郭建武

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司德清縣供電公司，浙江 德清 313200）

地下室環(huán)網(wǎng)站凝露解決方案的研究

郭建武

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司德清縣供電公司，浙江 德清 313200）

隨著城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城區(qū)土地寸土寸金，使得地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加。分析了地下室環(huán)網(wǎng)站設(shè)備出現(xiàn)凝露的原因，提出在環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器和加熱器，在柜體底部采用防火堵料進(jìn)行有效封堵，在地下室安裝加熱干燥設(shè)備、通風(fēng)機(jī)、抽水泵等防治措施。同時(shí)結(jié)合幾起案例，介紹了治理效果。

凝露；地下室環(huán)網(wǎng)站；環(huán)網(wǎng)柜

凝露是水蒸汽在空氣中達(dá)到飽和程度時(shí)，在溫度相對(duì)較低的物體上凝結(jié)的一種現(xiàn)象。在秋末冬初、春季“回潮”或夏季梅雨季節(jié)，容易出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。地下室環(huán)網(wǎng)站因其所處位置及環(huán)境的特殊性，常常發(fā)生環(huán)網(wǎng)柜柜體、底座、操作機(jī)構(gòu)等銹蝕現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)設(shè)備操作機(jī)構(gòu)卡澀、帶電部位與柜體放電、底座銹蝕等問(wèn)題。隨著城市化進(jìn)程的加快，地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加，因凝露引起的環(huán)網(wǎng)柜故障也呈上升趨勢(shì)，因此，研究地下室環(huán)網(wǎng)站環(huán)網(wǎng)柜防凝露措施迫在眉睫。

1 地下室環(huán)網(wǎng)站的環(huán)境

隨著城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城區(qū)土地寸土寸金，能提供給供電設(shè)備使用的空間往往是小區(qū)的地下室，使得地下室環(huán)網(wǎng)站逐年增加。

地下室環(huán)網(wǎng)站運(yùn)行空間狹小，空氣無(wú)法形成對(duì)流，尤其是南方地區(qū)，地下室接近地下水位，地下室環(huán)網(wǎng)站電纜溝中更容易出現(xiàn)滲水或積水現(xiàn)象，加上電纜管溝未封堵或封堵不嚴(yán)實(shí)，造成地下室及環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)潮氣重，濕度大。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)電纜及設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱后，導(dǎo)致箱體內(nèi)外溫差大，很容易形成冷凝水。環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)凝露嚴(yán)重，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成了極大威脅。

2 凝露現(xiàn)象

所謂凝露過(guò)程，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在某種條件下，空氣中的水蒸汽凝結(jié)成露珠的過(guò)程。絕對(duì)濕度為單位空氣在一定壓力及溫度下所含水汽的質(zhì)量，飽和濕度為單位空氣在該條件下所能包含的最大水汽質(zhì)量。溫度越高，空氣中所能包含的水汽越多，飽和濕度越大。絕對(duì)濕度與飽和濕度的比值為相對(duì)濕度。如果濕度不變，當(dāng)溫度低至一定值后，水蒸汽的分壓力達(dá)到所對(duì)應(yīng)溫度的飽和壓力，空氣中的水汽就達(dá)到飽和。如果溫度進(jìn)一步降低，水汽就會(huì)從空氣中冷凝析出形成露滴，此現(xiàn)象即為“凝露”。因此，溫度和濕度的變化是凝露產(chǎn)生的重要因素。

3 幾起案例簡(jiǎn)介

2013年某縣城區(qū)地下室環(huán)網(wǎng)站因凝露嚴(yán)重導(dǎo)致5起事故：

（1）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜，因凝露引起母排相間短路，造成開關(guān)柜燒毀，配電網(wǎng)線路保護(hù)跳閘。

（2）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜電纜頭連接處，因凝露引起電纜在應(yīng)力錐處放電，最終造成電纜擊穿故障。

（3）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜電纜避雷器，因凝露引起避雷器連接點(diǎn)相間放電，造成電纜及避雷器燒毀。

（4）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站開關(guān)柜，因凝露引起開關(guān)柜柜體與帶電部位的斷路器放電，造成開關(guān)柜燒毀，配電網(wǎng)線路保護(hù)跳閘。

（5）某10 kV地下室環(huán)網(wǎng)站，因凝露造成開關(guān)柜內(nèi)隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)銹蝕卡死，無(wú)法正常進(jìn)行操作。

4 解決方案

要解決地下室環(huán)網(wǎng)站凝露問(wèn)題，需從兩方面入手：一是降低空氣濕度；二是提高環(huán)網(wǎng)柜柜體溫度。也就是說(shuō)，既要對(duì)環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備增加防凝露設(shè)施，又要對(duì)整體地下室的空氣環(huán)境進(jìn)行改善。具體方案如下：

4.1 環(huán)網(wǎng)站設(shè)備防凝露措施[1-4]

（1）柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器及加熱器。通過(guò)監(jiān)控柜體內(nèi)部的溫度和濕度，采用低溫與高濕啟控相結(jié)合的控制方式來(lái)啟動(dòng)加熱器。使柜體內(nèi)部的部件溫度高于環(huán)境中空氣的露點(diǎn)溫度，就可以預(yù)防柜體內(nèi)產(chǎn)生凝露。

溫度和濕度控制的方式為：溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，啟動(dòng)加熱器進(jìn)行加熱；溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，加熱器停止加熱。濕度大于設(shè)定上限濕度時(shí)，啟動(dòng)加熱器進(jìn)行加熱；濕度小于設(shè)定下限濕度時(shí)，加熱器停止加熱。

一般情況下，10 kV柜體選用150 W的加熱器即可滿足要求。在溫度變化較快的地區(qū)，把低溫的啟控閥值提高，如15℃～20℃，在濕度比較高的地區(qū)或季節(jié)，可以把濕度啟控閥值降低，如60%～70%RH（相對(duì)濕度），以擴(kuò)大環(huán)境溫度與空氣露點(diǎn)的差值。

（2）柜體底部采用防火堵料進(jìn)行有效封堵。柜體內(nèi)濕度過(guò)大的主要原因是柜體底部與電纜溝之間密封性能差，一是與柜體本身的精密度有關(guān)，二是與柜體底板電纜穿入孔有關(guān)。為防止電纜溝中潮氣進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，應(yīng)采用防火堵料進(jìn)行有效封堵，除電纜穿入孔處要封堵外，其它柜體底部接縫處也要敷設(shè)一層防火堵料。

（3）加墊基礎(chǔ)，抬高環(huán)網(wǎng)柜柜體。由于電纜溝中潮濕，甚至有積水，是濕氣、潮氣的主要來(lái)源之一。將環(huán)網(wǎng)柜柜體基礎(chǔ)加高40 cm，并在基礎(chǔ)兩側(cè)設(shè)百葉窗，有利于電纜溝中空氣流動(dòng)，能大大減緩濕氣進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部。

4.2 地下室整體環(huán)境改善措施

改善地下室整體環(huán)境是解決地下室環(huán)網(wǎng)站設(shè)備凝露的根本辦法，改善措施如下：

（1）對(duì)地下室空氣與外界空氣進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。通過(guò)2套附加管道使地下室與外界連通，2個(gè)管口處安裝風(fēng)機(jī)，一臺(tái)風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)從外界吸入空氣，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)將地下室潮氣排除到室外，構(gòu)成空氣循環(huán)系統(tǒng)，改善地下室空氣的濕度。

為避免外界濕度與地下室濕度相同時(shí)風(fēng)機(jī)還繼續(xù)工作，造成無(wú)用功，還應(yīng)加裝濕度控制器來(lái)控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)。當(dāng)外界濕度大于等于地下室濕度時(shí)，風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)；當(dāng)外界濕度小于地下室的濕度，且地下室濕度大于等于60%RH時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)外界濕度小于地下室的濕度，且地下室濕度小于60%RH時(shí)，停止風(fēng)機(jī)。

（2）地下室安裝加熱干燥設(shè)備。如地下室濕度大于等于60%RH，但外界濕度大于等于地下室濕度，在這種情況下，措施（1）中的地下室風(fēng)機(jī)是不啟動(dòng)的，要通過(guò)加熱干燥設(shè)備來(lái)降低濕度。

可以選擇以下2種方式進(jìn)行加熱干燥：在已建成運(yùn)行的地下室環(huán)網(wǎng)站安裝加熱器，通過(guò)溫/濕度控制器來(lái)控制加熱器的啟停；對(duì)尚在建設(shè)中的地下室環(huán)網(wǎng)站，在環(huán)網(wǎng)柜同室安裝1臺(tái)干式變壓器，干式變壓器的器身與大氣直接接觸，在運(yùn)行過(guò)程中干式變壓器器身溫度高于周圍溫度[10]，這樣就可以提高地下室空氣溫度，保持空氣干燥。

（3）及時(shí)排出地下室電纜溝積水。電纜溝中的積水是造成地下室空氣潮濕的原因之一，南方地區(qū)雨水較多，地下水位較淺，地下室環(huán)網(wǎng)站的電纜溝中容易出現(xiàn)積水。要抑制電纜溝中積水，一是要做好電纜進(jìn)出孔口的有效封堵；二是要設(shè)置積水井，即在環(huán)網(wǎng)站站內(nèi)或站外的電纜溝旁，設(shè)一個(gè)深于電纜溝的積水井，并在積水井中安置水泵，通過(guò)水中浮標(biāo)來(lái)控制水泵的啟停，當(dāng)積水井中水位達(dá)到預(yù)設(shè)位后啟動(dòng)水泵進(jìn)行5～10 min的排水。

4.3 應(yīng)用案例及效果

綠城西子環(huán)網(wǎng)站、美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站均處于地下室，室內(nèi)環(huán)境潮濕，柜體壁上凝露嚴(yán)重。2013年供電部門對(duì)這2座環(huán)網(wǎng)站進(jìn)行了防凝露處理。

（1）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)無(wú)滲水、積水，室內(nèi)環(huán)境潮濕，柜體凝露由不通風(fēng)、空氣潮濕所致。針對(duì)此原因?qū)υ摰叵率噎h(huán)網(wǎng)站進(jìn)行了如下改造：

在環(huán)網(wǎng)站內(nèi)增加1臺(tái)400 kVA干式變壓器，一方面分擔(dān)該地區(qū)用電負(fù)荷，另一方面其運(yùn)行產(chǎn)生的熱量可用來(lái)干燥空氣；安裝2套風(fēng)機(jī)設(shè)備，對(duì)地下室空氣與外界空氣進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。

改造后，美都現(xiàn)代城環(huán)網(wǎng)站內(nèi)外濕度差在8%RH以下，地下室濕度從原來(lái)的51%RH下降到33%RH，環(huán)網(wǎng)站柜體凝露現(xiàn)象得到明顯控制。

（2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，綠城西子環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)滲水、積水現(xiàn)象嚴(yán)重，室內(nèi)環(huán)境潮濕。對(duì)該地下室環(huán)網(wǎng)站進(jìn)行了如下改造：

在環(huán)網(wǎng)柜柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器及加熱器；安裝加熱干燥設(shè)備，在環(huán)網(wǎng)站內(nèi)增加1臺(tái)100 kVA干式變壓器；柜體底部采用防火堵料進(jìn)行有效封堵；加墊基礎(chǔ)50 cm，抬高環(huán)網(wǎng)柜柜體；安裝2套風(fēng)機(jī)及控制設(shè)備，對(duì)地下室空氣與外界空氣進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)；設(shè)置積水井，及時(shí)排除多余積水。

改造后，綠城西子環(huán)網(wǎng)站電纜溝內(nèi)無(wú)積水，電纜溝及地下室整體空氣濕度從原來(lái)的68%RH下降到41%RH，環(huán)網(wǎng)站柜體凝露現(xiàn)象得到明顯控制。地下室墻壁潮濕度明顯降低，柜體內(nèi)外沒有凝結(jié)水珠，機(jī)構(gòu)腐蝕現(xiàn)象沒有惡化，效果顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

為防止地下室環(huán)網(wǎng)站內(nèi)設(shè)備因運(yùn)行環(huán)境差產(chǎn)生凝露并引發(fā)故障，除設(shè)備本身應(yīng)具備優(yōu)質(zhì)的防護(hù)等級(jí)外，還要多種措施同步實(shí)施。一方面要在環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)加裝溫/濕度控制器與加熱器，在柜體底部采用防火堵料進(jìn)行有效封堵，來(lái)降低環(huán)網(wǎng)站柜體內(nèi)空氣濕度，提高環(huán)網(wǎng)站柜體溫度；另一方面通過(guò)安裝加熱干燥設(shè)備、通風(fēng)機(jī)、抽水泵等設(shè)備來(lái)改善地下室整體空氣質(zhì)量，降低地下室內(nèi)的整體濕度。

[1]張朝陽(yáng)，王向陽(yáng)，范文杰.箱式變底部防潮、除濕革新探討[J].科技信息，2009（11）∶711-713.

[2]沈宏亮，郝思文.配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜防凝露設(shè)計(jì)[J].華章，2011（24）∶310.

[3]曲寶拴，常江.環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部放電的原因與解決[J].農(nóng)村電工，2006（05）∶26-27.

[4]姜毅，周成華，郭俊峰，等.智能端子箱防凝露控制器的研制與試驗(yàn)研究[J].高壓電器，2010，46（8）∶59-61.

[5]張慧旭.地下室結(jié)露現(xiàn)象分析及解決方案研究[J].建筑節(jié)能，2010，38（2）∶17-18.

[6]陳欣樂(lè)，王雨伯.高層住宅地下室結(jié)露現(xiàn)象淺析[J].科技信息，2010（07）∶661.

[7]史紅霞.結(jié)構(gòu)墻體結(jié)露的成因分析及防治措施[J].民營(yíng)科技，2011（05）∶334.

[8]陳明.利用組合通風(fēng)改善沿海地區(qū)地下車庫(kù)結(jié)露狀況[J].山西建筑，2010（12）∶133-135.

[9]蔡強(qiáng).地下室結(jié)露的成因及防治[J].施工技術(shù)，2005，34（11）∶86.

[10]陳華山.干式變壓器的通風(fēng)計(jì)算[J].變壓器，2000，37（12）∶14-15.

（本文編輯：方明霞）

Research on the Condensation Solution in Basement Ring Sites

GUO Jianwu
（State Grid Deqing Power Supply Company，Deqing Zhejiang 313200，China）

With the promotion of real estate industry in urban areas，land is more expensive in the city，which increases basement ring sites year by year.The paper analyzes causes of condensation in basement ring sites；besides，it suggests taking measures such as installing temperature and humidity controller and heater in ring main unit，using fire-proof caulking to block the bottom of the units and installing heater，dryer，ventilator，pump，etc.By combining several cases，the paper introduces the treatment effect.

condensation；basement ring site；ring main unit

TM64

B

1007-1881（2015）08-0025-03

2015-04-17

郭建武（1978），男，工程師，研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)安全運(yùn)維管理、電網(wǎng)施工危險(xiǎn)點(diǎn)分析及預(yù)控、事故搶修管理。