配網戶外箱式設備凝露原因及治理

曾娟　魏敏

（國網馬鞍山供電公司，安徽馬鞍山　243000）

配網戶外箱式設備凝露原因及治理

曾娟魏敏

（國網馬鞍山供電公司，安徽馬鞍山243000）

隨著現代電纜化率運用水平的提高，戶外設備做為電纜線路運行的重要設備，在日常運行管理中，開關柜內防凝露治理工作是保障其安全運行的必要措施，凝露現象嚴重影響著10kV配電網戶外箱式設備的安全運行。如何有效防止凝露，成為了配網運行工作必須考慮的問題，本文開關柜的凝露專項治理工作，提出了若干措施，確定技術原則，提高設備的安全可靠運行。

配電網開關柜凝露

隨著現代城市化進程的推進，城市配電架空線已經逐步被入地電纜所取代，電纜化率運用水平也在不斷提高。目前，平常通過配網戶外箱式設備例如環網柜、分支箱等對電纜進行聯絡與分配，而在戶外設備的日常運行管理中，開關柜內防凝露治理工作是保障其安全運行的必要措施。

1　配電網戶外箱式設備凝露的形成

凝露現象是指柜體內壁表面溫度下降到露點溫度以下時，內壁表面發生的水珠凝結現象。在一定的溫度條件下，空氣中的相對濕度越高，環境溫度越接近露點溫度，凝露越易發生，露點溫度始終低于環境溫度。發生凝露后，開關柜內壁凝結的水珠在重力的作用下可能會滴落至運行的電纜T型頭上，使其絕緣強度下降，產生放電現象，長時間運行極易引發短路事故，造成T型頭爆炸，嚴重時可能使整個戶外箱式設備報廢，影響整個配電網的安全運行水平和供電可靠率。

2　配電網戶外箱式設備凝露的原因

通過戶外設備長期運行情況總結發現，造成配電網戶外箱式設備凝露的設備主要原因取決于以下兩點：

一是環境原因：馬鞍山地處江淮之間，梅雨季節較長，空氣濕度大，春秋季節晝夜溫差大；部分戶外箱式設備處在綠化帶、高架橋等構筑物下以及臨江、河、湖泊處，環境以及土壤水分含量高，受遮擋日照時間短，凝露極易發生。

二是設備原因：設備底部未采取有效封堵措施，基座中積水形成水蒸氣通過電纜進出孔隙進入柜體，設備本體密封性好，缺少空氣流通，水蒸氣無法排出，柜體內水蒸氣易飽和，戶外箱式設備的金屬柜體導熱率高，散熱快，當柜體表面溫度低于露點溫度，箱體內壁就會形成凝露。

3　配電網戶外箱式設備凝露的治理方法

從凝露的形成機理出發，防止凝露可從兩方面人手：一是使柜內溫度始終高于空氣的凝露點溫度；二是阻止外界水蒸氣進入柜體內。前者主要通過安裝加熱除濕控制器防止凝露；后者則需對箱體結構采取多種措施加以解決，采取主要做法有以下幾種：

一是自然通風法：通過優化戶外箱式設備基礎設計，阻斷水氣進入到電纜室下方，抬高設備基礎對地高度，在基礎中央裝上百葉窗使內部空氣和外部空氣形成有效流通，降低設備下方空間相對濕度，降低凝露發生概率。

表1　常用凝露治理方法比較

二是強制通風法：在箱式柜體底部安裝抽風風扇、頂部側面安裝排氣風扇，加速柜體內部空氣流通，使得柜體內部空氣一直處在非飽和狀態，破壞凝露形成條件。該方法主要適用于箱式變壓器。

三是電加熱法：在柜體下方的電纜室以及斷路器室安裝鋁合金加熱器，通過加熱提高柜體內部氣體溫度，降低相對濕度，防止凝露形成。該方案需要供電電源，對環網柜、分支箱設備需要配置PT供電。

四是電除濕法：通過半導體制冷技術產生低溫點，將空氣中的水汽凝露到該點上，水滴順著冷凝槽和管道排出柜體，降低柜體內空氣相對濕度。半導體除濕裝置體積小，便于安裝，功耗低，戶外可考慮使用太陽能電池供電，工作時不產生振動、噪聲，可靠性高，同時有良好的節電效果；缺點是價格昂貴，柜體空間大或濕度大時除濕效果有限。

五是干燥劑法：采用干燥劑吸除柜體內的濕氣，避免凝露的形成，這種方面簡單易用，但是干燥劑容易飽和，需要及時更換，維護的人力成本較高，主要適用于臨時處理、季節性濕氣過高、無法取得電源的場合。

4　配電網戶外箱式設備凝露治理方法選用原則

一是應根據設備所處環境、凝露產生主要原因和危害嚴重程度，并結合歷史運行經驗，對環網柜、分支箱、箱變等戶外設備應采取差異化的治理方法。

二是對氣候較干燥、凝露危害較輕、周圍開闊的配網戶外箱式設備，在做好電纜井防水、電纜進出線封堵的基礎上，采用自然通風法即可克服凝露對設備的侵蝕。

三是采用自然通風法時，箱式設備的土建應按照國網公司有關的典型設計要求進行，箱式設備抬高的基礎應不低于30cm，百葉窗離地面高度不低于10cm，百葉窗面積應不低于箱式設備底座面積的15%。電纜室內表面、底面及隔離墻雙側面均要求做防水處理，電纜室底部平面增加的臺階高度應不低于20cm。電纜穿越電纜室、隔離墻以及進入箱式設備內部時均應需要做好進出線的封堵工作。

處于氣候潮濕、凝露危害較重、綠化帶、高架橋等構筑物下或臨江、河、湖泊處的配網戶外箱式設備，在做好自然通風法的基礎上，還應結合設備本身條件加強防護，另綜合采取以下防凝露加強措施：

（1）對配置有PT、且電源容量較大的環網柜等戶外設備，可以選用電加熱法；

（2）對取電困難、或電源容量有限的電纜分支箱等戶外設備，可以選用電除濕法；

（3）對箱式變壓器可以采用強排/抽風法，并可起到對配變的通風散熱作用；

（4）臨時性場合可以采用干燥劑輪換法，但應加強設備的巡視密度；

（5）控制器選擇一般不推薦采用凝露傳感器，建議采用溫差、相對濕度作為綜合判據控制防凝露設備的投切，提高防凝露控制系統的工作壽命、可靠性和經濟性。

總之，運行單位應加強戶外箱式設備的運行維護，定期巡視，一旦發現凝露現象，應盡快查明原因，及時采取針對性措施。

曾娟（1985—），女，漢，江蘇南京人，本科，工程師，現工作于國網馬鞍山供電公司，主要研究變電設備運行與維護，設備保護；魏敏（1984—），男，漢，江蘇南京人，研究生，工程師，現工作于國網馬鞍山供電公司，主要研究配電網架建設與規劃，運行與維護，工程建設等。