基于帕耳帖效應解決戶外環網開關站及環網柜凝露問題的技術研究

譚文兵 錢建苗 朱振洪

摘 要：環網柜以緊湊性、靈活性在電力系統配電網建設中占據著越來越重要的地位。隨著城市配電網中環網柜應用的不斷增加，突出的問題也隨之出現。本文對戶外環網開關站及環網柜的凝露問題進行了分析，并改善解決凝露問題的方案，圍繞一種新型智能除濕機展開討論。

關鍵詞：凝露；自動化；除濕機

隨著城市配電的不斷發展，具有緊湊性、靈活性的戶外環網開關站及環網柜越發顯得重要。但是，隨著戶外環網開關站及環網柜的大量的投入以及使用，越來越多的問題也逐漸的呈現出來。其中，操作機構銹蝕，絕緣程度下降的原因之一就是戶外環網開關站及環網柜內部的凝露造成的。我國江浙地區氣候比較適宜，但是由于空氣濕度大，使得部分戶外環網開關站以及環網柜周邊環境潮濕，空氣中的水分極容易在封閉的柜內形成凝露，而部分的環網柜箱體由于設計的不夠合理，使得通風比較困難，柜內含有大量水分的空氣容易凝聚成凝露造成隱患。戶外環網開關站及環網柜的凝露對操作機構造成銹蝕，絕緣程度下降，凝露長期的存在柜內還可能造成局部放電的后果，嚴重的影響了電力設備的正常安全運行。近年來，由于凝露的問題而引起的電力設備故障已經成為配電網線路跳閘的主要原因之一。因此，在配電網建設中有效的解決凝露問題是十萬火急的。

1 分析產生凝露的原因

空氣的成分可以看作由空氣、水汽、以及塵埃組成。在白天高溫的條件下，空氣中所包含的水汽越多，飽和濕度越大。夜晚時分，由于戶外環網開關站及環網柜周圍環境問題有所下降，而柜內空間比較狹小，與柜外空氣對流效果差，無法快速的與周圍環境進行熱量的交換，柜內的空氣此時相對于外界溫度是一個高溫的狀態，而柜體又是金屬材質構成的，與外界環境溫度基本相當，當柜內的水汽遇到柜體上的金屬柜壁時就容易形成凝露的現象。

高濕度原因的分析：高濕度的產生是因為戶外環網開關站及環網柜中局部的空氣含水量比較高。對此，基于長期的觀察與分析，得出高濕度的產生有兩個方面的原因：

a.柜內空氣中水汽的蒸發量比較大；

b.柜內由于空間比較狹隘難以與外界空氣充分的對流。

2 戶外環網開關站及環網柜運行現狀

戶外環網開關站及環網柜由于其的緊湊性，靈活性等優點成為了城市配網中比較重要的組成部分，比較多的分布在市內的道路邊上、小區內的綠化帶中、公共場合比較隱蔽的地方等。但是由于城市的土地資源比較的珍貴，配電網的建設中正在大量的投入和使用戶外環網開關站及環網柜。這就對電力設備安全運行的可靠性要求也就更加的高了。

基于相關的參考資料上的介紹，對近些年發生的戶外環網開關站及環網柜設備故障的統計和分析，發現有80%以上的戶外環網開關站及環網柜出現的故障與設備凝露相關。并且，有些設備在長期的凝露狀態下，出現了明顯的銹蝕情況。經過相關的調查與數據統計，發現存在明顯凝露現象的戶外環網開關站及環網柜高達70%以上。

3 解決方案

基于多個現場的調查與分析，通過冷凝方式降低戶外開關站及環網柜內的空氣中的含水量是解決柜內凝露問題的可靠方法。由于電網供電運行的可靠性要求比較高，非特殊情況下無法停電來處理柜內凝結的水珠，所以需要在電網不停電的狀態下來解決掉柜內凝結水珠問題。通過對戶外環網開關站及環網柜的箱體結構及基礎結構的相關分析，可制定有效的相關措施來緩解柜內凝露的現象。

常見改善方案：通過冷凝方式降低空氣中的含水量，由被動防凝露轉變為主動引導凝露的方式是一個較為有效的措施。目前，市場上常見的解決柜內凝露問題的方案有三種：

a.在箱體外殼上進行打孔。在戶外環網開關站及環網柜的箱體外殼上多開一些用于通風的小孔，使得柜內空氣與外界空氣充分的對流，能夠有效的降低柜內的空氣濕度。

b.在基礎平臺上開一些通風的小孔。對基礎平臺的開孔能有效的將電纜井中產生的水汽及時的排出，防止水汽進入到柜內。

c.在電纜井安裝通氣管。根據現場的實際情況安裝數量不等的電纜井通氣管能夠有效的將外界空氣導入進來，使得電纜井內部的空氣與外界空氣也是充分的流動交換。

這三種常見的方法簡易，方便。在一定程度上可以減緩柜內凝露問題。但是，不能夠從根本上解決柜內凝露問題。

為了能夠從根本上使得柜內凝露問題得以有效的解決，安裝一個新型的智能化除濕機也是一個必不可少的條件。

4 除濕機的介紹

新型智能化除濕機能夠自動運行與手動除濕功能切換、溫度啟動值、除溫啟動值和溫度斷開值可調。具備傳感器故障保護、冷凝片防結冰保護、風機故障保護、輸出定時保護，確保裝置可靠穩定運行的功能。可時時刻刻的檢測柜內溫濕度，啟動排風扇來使柜內的空氣與外界空氣充分的對流，在不同的環境下進行加熱和降溫從而有效的進行柜內除濕。

新型智能化除濕機具有體積小、重量輕、功耗低、安裝方便等人性化的設計，比較容易適應多數的安裝環境，這就使得新型智能化除濕機的應用變得更加的方便快捷。

新型智能化除濕機具備遙測遙控的功能，可以遠程控制以及故障上報環境參數和運行狀況，具備無線傳輸2000米的功能。讓戶外環網開關站及環網柜內的數據參數可以實時的傳送給工作人員。

5 除濕機試用效果

經過一段時間的數據采集，以及現場的調查分析。在裝有新型智能化除濕機的條件下，多個不同場合的戶外開關站及環網柜內的凝露問題得到有效的改善。箱體內壁沒有凝結水珠，操作結構的銹蝕程度得到有效的緩解，大大的提高了戶外環網開關站及環網柜運行的可靠性，保證了人身、設備的安全。將新型智能化除濕機在戶外環網開關站及環網柜上使用，將會在不影響電網運行的狀態下有效的解決柜內凝露的問題，使得電力設備的壽命得以延長，取得一個好的經濟效果。

6 結語

目前，大部分的配電網的建設設備解決凝露的措施還是采取通自然風來降低柜內的濕度，雖然可以較好的緩解柜內凝露問題，但是并不能從根本上解決柜內凝露這一問題。新型的智能化除濕機可自動調溫、除濕，實時檢測柜內溫濕度，使得柜內凝露問題從根本上得到有效的緩解。隨著戶外環網開關站及環網柜的大量投入及應用，柜內凝結水珠的問題仍是一個嚴重影響電力設備安全的問題，解決柜內凝結水珠的問題，提高電網運行安全的可靠性將是十分重要的。