城市箱式變電站的防凝露措施

洪 峰，陳 眾，李靜漪，范展成

（1.寧波電業(yè)局配電運檢工區(qū)，浙江 寧波 315000；2.鄞州供電局，浙江 鄞州 315000）

戶外電力設備的平均壽命要明顯低于戶內電力設備，高溫和高濕是兩大主因。高溫高濕空氣在遇到低溫物體時，將在其表面形成凝露，凝露比高溫對電氣設備更具破壞力。

城市箱式變電站（簡稱箱變）因集成度高、占地少和結構緊湊等特點，被廣泛應用于配電網(wǎng)中。為了與周圍環(huán)境完美融合，這些箱變往往被設置在綠化帶中，部分箱變甚至被灌木叢完全包圍，極易形成凝露而損壞。

1 箱變內凝露形成的原因

1.1 凝露形成的原理

由于綠化帶中土壤水分含量高，植物茂密導致箱變日照時間較短，所處環(huán)境局部溫度比較低，箱變內的水分也容易凝結形成凝露。箱變幾乎是個倒置的容器，在沒有良好通風、加熱的條件下，無法形成有效的空氣循環(huán)，白天電纜層中揮發(fā)的水汽通過箱變底板上的小孔和未封堵的電纜孔匯集到箱變低壓室中，水汽無法排除，夜晚當箱變外部溫度低于內部溫度時，箱變金屬壁等低溫構件上就會形成凝露現(xiàn)象。

春、秋兩季冷暖空氣交匯形成降雨，空氣濕度增大，同時氣溫驟降，箱變內溫度依舊較高，而環(huán)境溫度迅速下降，這種氣候條件下也最容易產(chǎn)生凝露，圖1為被灌木叢和景觀建筑物遮擋的箱變。

1.2 凝露的危害

在箱變中由于高壓電纜采用插拔式全絕緣電纜頭，一般情況下凝露危害不大，對低壓室銅排、絕緣子的影響也相對較小，而低壓開關、控制元器件上的凝露將直接影響其使用壽命。當凝露達到一定程度，低壓室頂板上會形成水珠，銹蝕頂板（見圖2）。水珠直接滴落在運行的低壓開關上逐漸侵蝕內部元件，會導致開關故障。表1是寧波市區(qū)配電網(wǎng)中幾個箱變的位置及凝露情況。

圖1 被灌木叢及景觀構筑物遮擋的箱變

圖2 因凝露銹蝕的箱變頂板

表1 箱變的位置及凝露情況

2 凝露的防治措施

根據(jù)凝露產(chǎn)生的原理，通過降低箱變內部濕度，并確保其溫度高于外部環(huán)境溫度，就完全可以預防凝露的產(chǎn)生，因此通風和加熱是預防凝露的2大措施。其中加熱是預防和消除凝露最直接有效的方法，而通風雖然不能迅速消除已經(jīng)形成的凝露，但是可以通過空氣循環(huán)使內外溫差一致，從而破壞凝露產(chǎn)生的條件。

2.1 加強自然通風

提高箱變基礎，確保高出地基0.5 m，在保證基礎承載力的前提下，電纜層兩側加裝通風百頁窗以加強空氣對流，降低電纜層內的濕度（見圖3），必要時可清除箱變遮蔽物或對其實施移位。

圖3 箱變基礎的改進

2.2 增設加熱器

通過在低壓室底部設置加熱器，確保箱變室內溫度不低于室外溫度以阻止凝露的產(chǎn)生。

加熱可以采用自動或者手動模式，兩者各有優(yōu)缺點：手動模式比較可靠，但需要人員根據(jù)現(xiàn)場情況手動操作，投入時機比較難以掌握，工作量較大，相對自動模式比較費電。自動模式維護工作量小，但絕對不是免維護，若箱變內溫度變化大、灰塵多，運行環(huán)境差，容易導致濕度傳感器等元器件靈敏度降低甚至損壞，也需要定時維護。

2.3 加裝風機控制溫濕度

在低壓室內外分別設置2個溫濕度傳感器。控制器、風機等應采用免維護、高質量的三防元件，以降低后期維護成本。在箱變外殼上留百頁窗，避免小動物進入。

低壓室內設置2個風機，一個設置在底部用于吸氣，一個設置在頂部用于排氣。風機根據(jù)溫濕度傳感器信號自動啟停工作，防止低壓室內產(chǎn)生凝露。在夏季高溫天氣調節(jié)低壓室運行溫度，改善設備運行環(huán)境，風機和傳感器安裝位置見圖4所示。

2.4 低壓室頂部平改斜

將箱變低壓室頂板由平頂改為斜頂，在底部設置匯流板（見圖5），這樣即使加熱器與風機發(fā)生故障，頂板形成凝露，水滴也能在重力的作用下沿著頂板、側板滑下經(jīng)匯流板引出，這可減輕室內凝露程度，也不至于腐蝕箱變底座。對高壓室也可以采取相同措施，以減少高壓電纜頭附著的水滴。

圖4 風機和溫濕傳感器安裝位置

圖5 凝露水滴流向

3 結語

有關箱變的防凝露設備配置，設計規(guī)范中并沒有明確的強制規(guī)定，而僅對 “日相對濕度平均值”和“月相對濕度平均值”有要求，這就很難保證最終交付使用的箱變具備相應的防凝露功能，建議應給予明確配置。在箱變選址時，應避開河流、灌木、樹蔭而盡量選擇空曠地，從而保證通風、日照以降低箱變局部環(huán)境濕度。要在凝露易發(fā)天氣加強巡視，確保防凝露裝置可靠運行，對于未安裝防凝露裝置的箱變，應根據(jù)情況進行改裝。只有把好設計、采購、選址、運行關，才能確保箱變在惡劣的戶外環(huán)境下安全可靠運行，延長整體使用壽命。

[1]廖勇，高冰.高壓開關室智能防凝露系統(tǒng)[J].貴州電力技術 2006（8）：55-56.

[2]周濤，孫微庭.環(huán)網(wǎng)開關柜凝露問題的分析與解決方案[J].農(nóng)村電工，2011（1）：28-28.