配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置的研究與應(yīng)用

(深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引言

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，在電網(wǎng)建設(shè)中所占比重越來越大。但是運維人員發(fā)現(xiàn)戶外環(huán)網(wǎng)柜在實際運行過程中普遍存在凝露現(xiàn)象，造成操作機構(gòu)銹蝕，造成操作機構(gòu)銹蝕，絕緣程度下降等，嚴(yán)重影響設(shè)備運行。

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性的，干燥劑失效后還是會產(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，或線路故障時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，安裝簡單，無需后期維護，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。

1 配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置的治理方案

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三棱錐體、安裝后錐尖超下，這種結(jié)構(gòu)既有利于擴大降溫散熱面積，又有利于擴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，因為凝露后水滴在錐尖的張力小于重力，所以水滴會滴落在弧形集水槽，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。弧形積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動，當(dāng)水滴掉落在弧形集水板的上面時是不會向下滲漏，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)置有一個單向閥，當(dāng)水管中水的重量超過一定重力時，單向閥打開，水順利排出，當(dāng)排水管中無水或水量不足時，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)生凝露時一般都是在降溫階段發(fā)生，首先外部環(huán)境溫度降低時，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，潮濕空氣遇到溫度低于空氣溫度的冷凝板時會產(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，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，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。

2 實施效果

為驗證設(shè)備實施效果，已在深圳龍崗供電局轄區(qū)內(nèi)選擇一臺凝露嚴(yán)重的環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行試驗，實施前后效果圖如圖2、圖3所示。通過對比可以看出，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

3 結(jié)語

通過制作出的配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜無源除濕裝置樣品實際使用情況評估，以深圳供電局為例，目前自動化饋線覆蓋率超過90%，站房覆蓋率超過80%，大量的自動化設(shè)備運行于濕度較大的環(huán)境中，成為配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的隱患。本項目對環(huán)境濕度予以嚴(yán)格控制，達(dá)到防潮除濕的目的，確保自動化設(shè)備安全穩(wěn)定運行。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，具有極高的市場推廣價值。