(深圳供電局有限公司,廣東 深圳 518000)
在工業(yè)集中區(qū)域以及城市中心區(qū)域,電力負(fù)荷密度高,供電安全穩(wěn)定性非常重要,而建立以環(huán)網(wǎng)柜為主的配電網(wǎng)絡(luò),能有效提高供電可靠性,保證供電的連續(xù)性,將配電設(shè)備故障、維護(hù)停電的影響降至最低。戶外環(huán)網(wǎng)柜因具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、外形美觀、可與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)配合等優(yōu)點(diǎn),在電網(wǎng)建設(shè)中所占比重越來越大。但是運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)戶外環(huán)網(wǎng)柜在實(shí)際運(yùn)行過程中普遍存在凝露現(xiàn)象,造成操作機(jī)構(gòu)銹蝕,造成操作機(jī)構(gòu)銹蝕,絕緣程度下降等,嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行。
目前也有各種環(huán)網(wǎng)柜除濕的方法,各有利弊,如采用電加熱的方法對(duì)內(nèi)部設(shè)備加熱讓潮濕的空氣不能產(chǎn)生凝露;還有如采用干燥劑除濕的辦法,干燥劑除濕只是暫時(shí)性的,干燥劑失效后還是會(huì)產(chǎn)生凝露現(xiàn)象;還有采用冷凝片的方式除濕,冷凝片需要外部接電源,柜子中沒有低壓供電線時(shí),或線路故障時(shí)冷凝片除濕也就失去了效果。故本文采用了一種無源環(huán)網(wǎng)柜除濕辦法,安裝簡(jiǎn)單,無需后期維護(hù),利用冷凝原理與新型脫水材料組成環(huán)網(wǎng)除濕方法及裝置。
本文研究了一種配電柜(如環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜)無源除濕方法及裝置,該方法基于冷凝原理配合防水材料得以實(shí)施,包括頂部冷凝板、側(cè)壁冷凝板、弧形集水槽、側(cè)壁集水槽、排水管。頂部冷凝板安裝在配電柜體內(nèi)頂部位置,弧形集水水槽裝在冷凝板正下方,側(cè)壁冷凝板安裝在柜體的側(cè)壁上,側(cè)壁集水槽在側(cè)壁冷凝板的下方。頂部冷凝板采用蜂窩結(jié)構(gòu),在一塊平板上安裝有多個(gè)三棱錐體、安裝后錐尖超下,這種結(jié)構(gòu)既有利于擴(kuò)大降溫散熱面積,又有利于擴(kuò)大與空氣接觸面積使潮濕空氣更多形成凝露。凝露形成后慢慢積累流向三棱錐的錐尖,因?yàn)槟逗笏卧阱F尖的張力小于重力,所以水滴會(huì)滴落在弧形集水槽,弧形集水槽采用一端高、一端低的楔形結(jié)構(gòu),在低端尾部設(shè)有連接排水管的圓管,通過排水管將收集的水排出柜子外面。側(cè)壁冷凝板板也采用蜂窩結(jié)構(gòu),在一快平板上安裝有三角板,凝露后的水滴在重力作用下流到平板的導(dǎo)流槽,平板上設(shè)有多條導(dǎo)流槽,水滴匯集后統(tǒng)一收集在底部的集水槽內(nèi)。底部的集水槽設(shè)計(jì)為一端高、一端低的楔形結(jié)構(gòu),在集水槽的尾部有排水管接口連接排水,冷凝水通過排水管排出。環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置安裝如圖1所示。
1.環(huán)網(wǎng)柜 2.頂部冷凝板 3.弧形集水板4.排水管 5.側(cè)壁冷凝板 6.底部集水槽
其中,頂部冷凝板由一塊五金平板和三棱錐體及固定磁鐵組成,三棱椎體安裝固定在平板上形成蜂窩狀的冷凝面,磁鐵嵌入在平板上。頂部冷凝板由磁鐵吸合安裝在環(huán)網(wǎng)柜柜體的頂部,與柜體緊貼,三棱椎體錐尖朝下。弧形集水板安裝在頂部冷凝板下方,用于收集頂部冷凝板上滴落的水滴?;⌒畏e水板采用單向透氣防水材料,空氣中潮濕的水汽可以透過弧形集水板向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)水滴掉落在弧形集水板的上面時(shí)是不會(huì)向下滲漏,弧形集水板的安裝方式采用斜坡式,落在集水板上的水滴在重力作用下流向尾端的排水口,通過排水連接的排水管將水排出環(huán)網(wǎng)柜。側(cè)邊冷凝板由一塊五金平板和三角板及固定磁鐵組成,三角板安裝固定在平板上形成蜂窩狀的冷凝面,磁鐵嵌入在平板上。側(cè)邊冷凝板由磁鐵吸合安裝在環(huán)網(wǎng)柜柜體的三面?zhèn)缺谏希c柜體緊貼,三角板尾端用于引流,將冷凝水滴引流到平板面的導(dǎo)流槽,所有的三角引流過來的水滴在平板導(dǎo)流槽內(nèi)匯集,在重力作用下最終流到底部集水槽內(nèi)。底部集水槽用于收集側(cè)邊冷凝板導(dǎo)流下來的水流,底部集水槽采用楔形槽,一端高、一端低,低的一端設(shè)有排水口,通過排水口將水排出環(huán)網(wǎng)柜。排水管與底部集水槽與弧形集水槽的排水口相連接,排水管的中間設(shè)置有一個(gè)單向閥,當(dāng)水管中水的重量超過一定重力時(shí),單向閥打開,水順利排出,當(dāng)排水管中無水或水量不足時(shí),單向閥關(guān)閉,防止外部潮濕空氣進(jìn)入環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部。
環(huán)網(wǎng)柜發(fā)生凝露時(shí)一般都是在降溫階段發(fā)生,首先外部環(huán)境溫度降低時(shí),環(huán)網(wǎng)柜的外壁降溫更快一步,柜內(nèi)潮濕空氣降溫慢一點(diǎn),潮濕空氣遇到溫度低于空氣溫度的冷凝板時(shí)會(huì)產(chǎn)生凝露水滴。冷凝板表面采用納米鍍膜工藝,因此冷凝板上產(chǎn)生的水滴會(huì)凝結(jié)為水珠,水珠的重力或大于水滴與冷凝板表面疏水材料的張力,水滴會(huì)自然墜落到集水板上,通過集水板連接的排水管排出環(huán)網(wǎng)柜。排水管上設(shè)置有單向閥,當(dāng)排水管內(nèi)的水的壓力大于單向閥開啟壓力時(shí),閥門打開,水順利排出。如果排水管內(nèi)水壓力小于單向閥的開啟壓力時(shí),閥門處于關(guān)閉狀態(tài),防止柜外空氣通過排水關(guān)進(jìn)入柜內(nèi),增加柜內(nèi)空氣濕度。
為驗(yàn)證設(shè)備實(shí)施效果,已在深圳龍崗供電局轄區(qū)內(nèi)選擇一臺(tái)凝露嚴(yán)重的環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行試驗(yàn),實(shí)施前后效果圖如圖2、圖3所示。通過對(duì)比可以看出,應(yīng)用了配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置后,大大緩解了環(huán)網(wǎng)柜出現(xiàn)的凝露現(xiàn)象,為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證。
圖2 設(shè)備應(yīng)用前效果圖
圖3 設(shè)備應(yīng)用后效果圖
通過制作出的配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置樣品實(shí)際使用情況評(píng)估,以深圳供電局為例,目前自動(dòng)化饋線覆蓋率超過90%,站房覆蓋率超過80%,大量的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行于濕度較大的環(huán)境中,成為配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的隱患。本項(xiàng)目對(duì)環(huán)境濕度予以嚴(yán)格控制,達(dá)到防潮除濕的目的,確保自動(dòng)化設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。因減少故障停電次數(shù),提高了供電可靠性,提升了企業(yè)形象,具有極高的市場(chǎng)推廣價(jià)值。