變電站端子箱的凝露及改進分析

摘要：變電站是電力系統的重要設備，變電站端子箱的凝露會對電力系統的穩定造成一定的威脅，引起電力系統直流接地等，需要對變電站端子箱的凝露原因進行分析。文章分析了變電站端子箱的凝露機理、存在的問題以及相應的解決策略，希望能保證變電站端子箱具有良好的防凝露功能，促進變電站端子箱的正常運行。

關鍵詞：變電站；端子箱；凝露機理；電力系統；直流接地 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2017）03-0024-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.010

隨著電力系統的快速發展，電力設備也有了很大的發展，變電站端子箱是室內和室外設備測控裝置的中間環節，如果端子箱發生凝露會使變電站發生故障。如造成直流二次回路的對地電阻減小，直流電源接地，造成繼電器發生短路，引起保護誤動作，造成端子排生銹造成接觸不良，造成電流回路出現發熱等現象，對于智能變電站，為保證智能設備的正常運行，應該及時消除端子箱的凝露現象。針對變電站端子箱的凝露造成的影響，應該及時發現端子箱中出現的問題，消除影響電網正常安全運行的變電站端子箱的凝露問題，保證電網運行的質量。

1 變電站端子箱的凝露機理

露水是由于自然界水汽達到飽和時，大氣低層的水汽附著在物體的表面形成的水珠，形成露水時空氣的溫度成為露點溫度。對于變電站端子箱凝露的形成，除了環境因素外，箱內溫度、相對濕度都有很大的關系。一般露點溫度要比空氣溫度低，對于不同的環境溫度和空氣相對濕度，露點溫度也是不一樣的。變電站需要進行長時間的跟蹤觀測和戶外實驗，發現變電站端子箱出現凝露多表現在下面幾個方面。首先，在空氣濕度比較大的多雨季節，端子箱外的溫度和濕度都相對比較多，會通過箱門縫、風扇等進入變電站端子箱中，通過二次設備的影響，造成箱內溫度升高，這樣就會在溫度較低的端子箱門口發生凝露；其次，夏天雷雨天氣比較多，這樣就會造成空氣中的水分發生飽和，而端子箱表面散熱快，這就會在端子箱內形成凝露。

2 變電站端子箱的凝露傳感器特性

為了能夠及時檢測到變電站端子箱的凝露，在端子箱內部安裝了凝露傳感器。凝露傳感器（如圖1）是在陶瓷基板上印制的高分子半導體材料，在傳感器表面干燥時傳感器兩極間的電阻約為1kΩ，在高分子材料吸水后，內部分子間的電阻增大，造成傳感器的兩極間電阻增大，從而可以通過測試傳感器兩極間的電阻來判斷端子箱內是否有凝露。凝露傳感器只對于相對濕度比較好的情況下才能有較好的效果，對于空氣相對濕度比較低的監測的結果不太好。除此之外，凝露傳感器還和露點溫度有關，如果空氣的相對濕度比較大，但是并沒有達到露點溫度，也是不能檢測到端子箱內濕度變化的。

3 變電站端子箱的凝露的現狀

目前，變電站的端子箱經常出現凝露的現象，因此需要采取相應的防凝露措施，以保證變電站端子箱的正常工作。目前，常用的防凝露措施是安裝加熱裝置，如加熱板，來保證端子箱內的設備不能達到露點溫度，從而實現對凝露的消除。但是由于變電站端子箱采用金屬材料，傳熱性能好，在箱體內使用加熱板，會使加熱板附近的溫度升高，在封閉的端子箱內水汽量不會發生變化，當外界溫度降低時就會在端子箱內部產生冷凝現象，端子箱的頂部就會產生水珠，如果滴落至端子箱內的設備上，就會在物體表面出現凝露。

4 變電站端子箱的凝露存在的問題

變電站端子箱內發生凝露時，會出現在端子箱的頂部、側壁、端子排、電纜等部位，雖然現在的端子箱內部都安裝有加熱器，但是由于箱內封閉嚴密，加熱后蒸汽不能及時排出箱外，這樣就會使有凝露的地方越來越嚴重，而凝露較少的地方也會加重起凝露的速度。長期這樣下去，會造成嚴重的后果，出現電纜、端子排發生銹蝕、發霉等現象，設備的使用壽命也會大大降低，嚴重時出現短路、設備誤動等現象。對于凝露現象比較嚴重的變電站端子箱，可能會使水珠滴落在端子上，發生接地故障。目前需要值班人員定期對變電站端子箱內部的凝露進行人工處理，以防止凝露對變電站端子箱內部設備的影響，保證變電站運行的安全，促進整個電網的運行質量。

5 變電站端子箱的凝露的原因分析

由于變電站多處于比較偏僻的地方，有些地區還是四面環山，通常地處濕度比較大，特別是在雨季，濕度更大。變電站端子箱通常密封性比較好，外界空氣進入端子箱的較少，電纜溝成為進入端子箱內外進行氣體交換的主要通道。一般電纜溝都處在比較潮濕的地方，特別是雨季會使雨水滲入電纜溝中，這樣電纜溝里就會出現發熱現象，造成電纜溝內的溫度和氣壓比外界的高，由于端子箱密封不嚴密，造成電纜溝內的潮氣進入端子箱內，這樣就會形成凝露，要想解決端子箱的凝露問題最主要的是要解決電纜溝的發熱問題，減小電纜溝內外的溫差，使潮氣不能進入端子箱內，從而就不會形成凝露。

6 變電站端子箱的凝露的改進分析

變電站端子箱出現凝露問題主要是由于電纜溝內濕氣、溫度、氣壓等都比較高，因此要加強電纜溝的改造才能解決變電站端子箱的凝露問題，還可以通過對變電站端子箱的加熱驅潮裝置進行改進和優化以實現對端子箱凝露問題的抑制，保證變電站端子箱不出現凝露問題，使其正常工作。

第一，可以采用人工的方法進行電纜溝的處理。通過人工定期打開電纜溝，對端子箱進行通風換氣除濕，對于端子箱內出現過多凝露的，要及時進行處理，防止凝露對設備端子箱內設備產生的影響。但是這種方法存在一定的問題，目前很多變電站都是無人值班的，如果定期打開電纜溝的蓋，需要大量的工作量，這就需要大量的人力，但是變電站沒有這么多的人手來處理這個問題，因此這種方法是不太現實的。

第二，對變電站端子箱的驅潮元器件進行合理的布局，這樣才能有效地改善對端子箱的加熱效果。首先要根據端子箱的體積和尺寸，安裝合適的加熱器，保證單個加熱器的功率不能太大，保證受熱均勻，一般在端子箱的內部兩側下部安裝兩個100W的加熱器，并與端子箱內的元器件如二次電纜等保持足夠的距離。凝露傳感器應該安裝在端子箱的進氣口的位置，這樣能夠及時地檢測到周圍環境的溫度和濕度的變化情況。在進氣口的位置要加裝防塵網，以對傳感器進行保護，防止灰塵在傳感器表面的堆積，并要定期清理，保證傳感器的檢測質量。在加熱器和傳感器運行的過程中也要采取一些輔助措施，如天氣變化時要提前幾個小時打開加熱器，保證端子箱內的溫度，防止凝露的發生。

第三，將端子箱的底部進行密封，這樣電纜溝內的氣體就不能進入端子箱內，減少了端子箱發生凝露的可能性。但是端子箱底部是有電纜穿過的，因此不可能實現全部的密封，這樣電纜溝內的氣體和壓力就會進入端子箱內，造成端子箱內出現凝露。

第四，在變電站端子箱的頂蓋位置加裝保溫裝置，以實現對端子箱內溫度的控制。首先保溫材料可以選擇橡塑棉、玻璃纖維、鋁箔層、絕緣層，利用強力膠水粘在端子箱的箱頂，保證其具有隔熱保溫性能好，阻燃能力強，不容易受潮的優點。將這種方式運用到端子箱中，能夠大大降低箱體內的凝露次數，并能有效地遏制凝露現象的產生，是一種非常有效的方法。

第五，在電纜溝上鑿出一些小孔，以保證電纜溝的通風，保證電纜溝和外界空氣相同，但是這會造成小動物進入電纜溝內，損壞電纜，遇到雨天還會造成電纜溝上小孔的阻塞，使其不能發揮很大的作用。

第六，在電纜溝內安裝通風裝置，當電纜溝內達到一定溫度和濕度時通風裝置就會自動啟動，以保持電纜溝內的溫度和濕度，保證端子箱的正常工作。

第七，將電纜溝的蓋板制成輕質鐵板并且有網狀孔眼，這樣就能釋放電纜溝內的熱量，保證了電纜溝內外溫度和濕度的平衡，進而保證端子箱內不會出現凝露現象，提高端子箱的質量。

第八，對變電站端子箱的加熱驅潮方式進行優化。變電站的端子箱數量很多，加熱驅潮元件容易受到損壞，因此就加大了對端子箱的運行維修工作量。現在已經研制出了端子箱加熱驅潮的集中控制方式，也就是在變電站安裝加熱驅潮集控箱，并在集控箱的外部安裝凝露傳感器，并將其他端子箱的凝露傳感器取消，以實現對端子箱的集中控制。集中控制的加熱驅潮方式能夠減少加熱元件的使用量，減少運行維護的工作量，從而降低了造價；箱外的傳感器進行工作，而箱內的傳感器作為后備，以加強空氣中溫度和濕度的靈敏度；同時便于運行，可以靈活改變手動和自動的控制方式，減少工作人員的工作量。

7 結語

綜上所述，變電站作為電力系統的重要組成部分，需要加強變電站及其相關設備的質量和運行的安全性。變電站端子箱作為變電站的重要設備，它發生凝露問題會對變電站的運行產生重要的影響。端子箱的凝露主要是由于潮氣和端子箱內的溫差和濕度引起的，在這兩個方面進行端子箱的防凝露措施，以保證變電站端子箱的正常工作。本文主要分析了變電站端子箱的凝露現狀、存在的問題以及提出相應的解決措施，為變電站端子箱的正常運行提供了一定的幫助，降低了設備出現故障的可能性，為變電站的正常可靠運行奠定了基礎。

參考文獻

[1] 常小鋮.變電站內端子箱凝露機理分析及防凝露措施

探討[J].科技與企業，2015，（6）.

[2] 周興福，徐衛，王傳洪，等.變電站室外端子箱凝露

原因分析及改進措施[J].山東電力技術，2015，（5）.

[3] 劉躍峰.變電站端子箱的凝露及改進[J].云南電業，

2012，（7）.

[4] 劉躍峰.變電站端子箱凝露的改進[J].云南電力技

術，2012，（3）.

[5] 馮旭.變電站端子箱凝露現象探究及改進[J].大眾用

電，2011，（12）.

基金項目：廣東電網有限責任公司東莞供電局職工創新項目（GDZC-031920160039）。

作者簡介：李帝周（1988-），男，廣東茂名人，供職于廣東電網有限責任公司東莞供電局，研究方向：變電運行。

（責任編輯：蔣建華）