柜內電氣設備受潮危害及防潮措施

陳明 康忠祥

摘 要：環網柜與開閉所是現今配網常用的電力設備，由于電氣元件置于電氣柜內，環境封閉易受潮。電氣元件在潮濕環境將逐步誘發嚴重故障，對電氣元件造成永久性損害。本文分析了柜內電氣元件受潮的原因，并提出了預防措施，能夠有效預防柜內電氣設備受潮。

關鍵詞：環網柜；開閉所；受潮；預防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.128

0 引言

如今城市與住宅小區為了美觀，配電線路多采用電纜、環網柜、開閉所等電力設施，尤其在現代小區或大型商場等地，為了節省附屬設施的占地面積，通常會修建地下開閉所。這類地方環境封閉陰暗，空氣不易對流，容易匯聚潮氣，在相對濕度大于一定程度后便會產生大量凝露，從而逐步對電力設備造成一系列嚴重危害，成為柜內設備故障的重要原因。因此，本文針對柜內電氣設備受潮危害及防潮措施進行探討。

1 柜內受潮原因及危害

（1）柜內受潮原因。1）環境封閉。環網柜或開閉所本身是一個封閉的環境，由于通風條件差，易聚潮氣而生成凝露，并且現今有許多大型樓體為了減少占用面積，將開閉所、配電室建設在地下室。由于室內環境及電纜溝封閉且陰暗，缺乏通風窗口，不利于空氣對流，室內匯聚的潮氣不易逸散，便會極大增加開閉所內相對濕度。2）溫差變化。隨著柜內電力設備發熱引起溫度變化，再加上環境溫度的變化，水汽遇上偏冷的柜體表面或墻面時將凝聚成凝露。3）空氣濕度。惡劣的濕、熱環境極易導致電氣設備表面凝露甚至積水，絕緣性能嚴重下降，腐蝕損壞到嚴重故障的發生。相關研究表明一般的電氣設備比較適宜在相對濕度在40%～60%[1-2]的環境下正常工作，相對濕度超過80%時，濕氣將對電氣設備產生不良影響。

（2）電氣設備受潮后的危害。1）凝露的危害。凝露在絕緣材料表面，尤其是絕緣表面臟污后會降低絕緣表面爬距，介質表面的游離電子增加，從而引起絕緣電阻值降低，當阻值下降到一定程度時，在傳導電流的作用下將引起局部放電。2）臭氧的危害。柜內水汽經局部放電作用，水分子將被電離成氫氧離子，氧離子與柜內氧氣將結合形成臭氧，臭氧具有強氧化性，環氧樹脂絕緣材料的雙分子鏈結構將遭受臭氧破壞，電氣設備的絕緣層也就被破壞了。3）電化學腐蝕的危害。每種金屬都有一個臨界相對濕度，其值約在50%—80%之間，當濕度達到臨界相對濕度時，金屬表面上將產生一層吸附的電解液膜，這層液膜的存在使金屬從化學腐蝕轉為電化學腐蝕[3]。由于腐蝕性質發生了改變，腐蝕能力被大大增強。當大氣中含有污染物，且濕度超過80%時，腐蝕速度會大大加快，這將嚴重損害設備元件。

凝露、臭氧、電化學腐蝕往往通過相互結合作用加快絕緣性能下降并損壞設備元件。絕緣表面的放電現象不僅能產生熱量與臭氧，還會導致絕緣材料憎水性能進一步下降。水珠會在靜電力的作用下移動或變形，使得絕緣表面濕潤區域擴大，從而擴大了放電區域，沿表面因局部放電而在絕緣表面形成呈樹葉經絡形狀的放電痕跡，從而逐漸導致絕緣子閃絡的發生。

2 柜內電氣設備防潮措施

（1）抬高新建開閉所土建高度。新建開閉所或環網柜的地面土建應抬（墊）高約40cm以上。如此能有效地改善地下水形成的潮氣對開閉所地面和電纜溝的影響，也能防止雨水的倒灌。這是保持開閉所具備干燥運行環境有效的措施之一。

（2）嚴密封堵電纜孔洞。電纜孔洞需嚴密封堵，并且杜絕電纜溝內長期積水。這能防止柜體下部電纜溝的濕氣進入開關柜內，防止潮氣與污濁腐蝕性氣體進入柜內。因電纜孔洞未封堵嚴實而導致柜內受潮的例子不勝枚舉。電纜孔洞封堵不牢是柜內受潮的重要原因。

（3）開關柜內配置加熱器。使用加熱器保持柜內空氣干燥也是減少柜內空氣濕度的常用方法。通常會在開關柜內配置能實現自動控制的加熱器（或環境監測系統）。通過對設備環境進行檢測，自動運行加熱裝置，從而調節柜內空氣濕度。另外，柜內空氣被加熱后，產生氣體膨脹效果，因此也能防止柜外的潮濕、腐蝕性氣體侵入柜內，使柜內設備處在良好的空氣環境中運行。

（4）保持有效通風。開閉所與環網柜在設計上都留有通風窗口，對于環境條件封閉的開閉所，設置換氣扇是很有必要的，換氣扇利于室內外的清新空氣交換，能有效降低開閉所內渾濁氣體濃度。在保持開閉所有效自然通風時應注意通風口應盡量遠離開關柜，通常開閉所墻面上下都有開2個通風百葉窗，按照設計要求，每片百葉窗窗葉向下傾斜一定角度，面對窗口平視時，無法透視，如此可防止雨水、塵土的侵入。百葉窗還應加裝防護鐵絲網，防止小動物鉆進開閉所內。

（5）加裝工業除濕機。在地下或處于封閉潮濕環境的開閉所宜加裝一臺3-5kW的工業除濕機，控制室內空氣濕度到理想標準。室內相對濕度盡量控制在臨界相對濕度以下，濕度可控制在50-75%。雖然使用除濕機的效果很好，但耗電是其顯著的弊端。

（6）柜內設備巡視。柜內受潮并非形成于幾日之內，是長期柜內濕氣積聚而成，另外也與當地氣候特征有關（季節性潮濕等），柜內一時未現受潮征兆并不意味著某時不會受潮，曾出現過新建完畢多日后待投運的環網柜出現受潮跡象的情況。當柜內輕微受潮時，柜內壁會出現細微露珠，六氟化硫氣室的氣壓指示儀表內部也容易見到受潮水汽。出現這些現象時，就表明柜內已處于將受潮的隱患條件下，參考以上事項做好防潮措施，防止柜內受潮進一步惡化。由此可見，做好環網柜及開閉所等室內電氣設備的巡視工作也是很重要的。通過定期巡視、重點關注、及時整改等管理方式，保障柜內設備處于良好環境下可靠運行。

3 結語

柜內電氣設備受潮是導致故障的重要原因，并且對電氣設備的危害極大。建設施工的質量與預防措施關聯緊密，因此一定要做好驗收把關。此外，還要結合設備周期巡視工作，及時發現受潮問題，及時處理，減少受潮因素對電氣元件更多的損害。

參考文獻：

[1]蔡楚寶，周長城.高壓開關柜內部受潮放電原因分析及處理措施[J].黑龍江科學，2013，4（09）：112.

[2]鄧飛鳳，裴峰，劉擁軍.空氣相對濕度對室外電氣柜內金屬腐蝕的影響及防潮措施[J].華中電力，2008，21（02）：57-60.

[3]張建設.35kV高壓柜受潮放電原因分析及治理[J].機電信息，2015（15）：67.