鄭徐客專通信基站電氣設(shè)備防凝露技術(shù)研究

【摘 ?要】隨著高速鐵路的快速發(fā)展，電力通信基站高壓電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行及其重要，電氣設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境千差萬別，對(duì)其可靠性的要求也隨之提升。氣候差異造成空氣濕度也不相同，當(dāng)濕度超過80%以上時(shí)，電氣設(shè)備內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件會(huì)加速銹蝕，降低其機(jī)械強(qiáng)度，電氣件的絕緣性能會(huì)大大降低，造成電氣設(shè)備爬電、閃絡(luò)和跳閘等事故，給鐵路安全運(yùn)行帶來不良影響。基于此，本文主要對(duì)鄭徐客專通信基站電氣設(shè)備的防凝露技術(shù)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;防凝露

1、研究背景

鄭徐客專電力通信基站高壓柜為全密封式，外殼采用烤漆的鋼板制成，整體坐落在混凝土基礎(chǔ)上，安置于基站房屋內(nèi)。高壓柜體底部有深約1米深的電纜溝，高壓電纜進(jìn)出線從電纜溝內(nèi)引入后直接從柜體底部穿入接至高壓柜體上。由于鄭徐客專電力通信基站沿高鐵正線建設(shè)，沿線地區(qū)降水量大，地下水豐富，寒冷冬季地下水潮氣上升，集聚于高壓柜體內(nèi)部，易產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。凝露的產(chǎn)生導(dǎo)致柜體內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)件會(huì)加速銹蝕，降低其機(jī)械強(qiáng)度，電氣元件的絕緣性能會(huì)明顯降低，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)爬電、閃絡(luò)和跳閘等故障，嚴(yán)重影響其使用壽命。

2、研究目的

對(duì)高壓柜體凝露現(xiàn)象進(jìn)行多方面分析，其中主要對(duì)造成凝露現(xiàn)象的原因及防凝露的原理進(jìn)行分析，針對(duì)產(chǎn)生凝露的原因提出整治方案，以減少凝露對(duì)電氣設(shè)備的影響，減少設(shè)備故障率，提高工區(qū)的工作效率，保證鄭徐客專安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3、產(chǎn)生原因

凝露現(xiàn)象是指柜體或設(shè)備表面溫度下降至露點(diǎn)溫度以下，且柜內(nèi)濕度較大時(shí)，柜體或設(shè)備表面會(huì)發(fā)生水珠凝結(jié)現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象稱之為凝露。所以形成凝露的主要因素就是溫度較低，濕度較大，分析原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）高壓控制柜底部濕氣濃度過大，甚至有的電纜溝有積水，水蒸氣上升至柜內(nèi)導(dǎo)致柜內(nèi)濕度較大。（2）基站建設(shè)地區(qū)濕度高，寒冷冬季高壓控制柜內(nèi)溫度較低，達(dá)到露點(diǎn)以下，柜內(nèi)形成凝露。（3）高壓控制柜空間較大，設(shè)備內(nèi)部無除濕設(shè)備，在高濕度的環(huán)境下濕氣無法及時(shí)排出，易造成凝露。

4、設(shè)備危害

電氣設(shè)備中，凝露對(duì)電氣設(shè)備的影響主要是絕緣強(qiáng)度、霉菌生長、金屬腐蝕等方面。（1）凝露對(duì)電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的影響。濕度偏高，降低了電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度，空氣中的水分附著在絕緣材料的表面，使電氣設(shè)備的絕緣電阻降低，設(shè)備的泄漏電流大大增加，造成絕緣擊穿，產(chǎn)生電氣故障。

（2）凝露對(duì)霉菌生長的影響。潮濕的空氣有利于霉菌孢子發(fā)芽生長。霉菌形成后，霉菌細(xì)胞中含有大量的水分，當(dāng)菌絲呈網(wǎng)狀布滿絕緣體表面時(shí)，不僅產(chǎn)品絕緣性能大大降低，而且影響設(shè)備外觀和標(biāo)志。霉菌在代謝的過程中，往往會(huì)分泌出酸性物質(zhì)，使導(dǎo)電金屬和電接觸材料產(chǎn)生一層晦暗膜，導(dǎo)致接觸電阻增大。如果長期處在這樣環(huán)境中會(huì)腐蝕電路，將降低儀器精度，或造成設(shè)備故障，甚至燒毀儀器。

（3）凝露對(duì)金屬腐蝕的影響。電氣設(shè)備中的導(dǎo)電金屬、導(dǎo)磁硅鋼片受到腐蝕后，將嚴(yán)重降低設(shè)備的性能和使用壽命。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到一定數(shù)值后，金屬的腐蝕會(huì)突然加快。鋼鐵因腐蝕發(fā)生的性狀改變，即設(shè)備出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。

5、預(yù)防措施

根據(jù)凝露的形成原因及防凝露的原理進(jìn)行總結(jié)，主要有以下幾點(diǎn)防范措施。

5.1高壓柜體中采用自動(dòng)加熱除濕控制器，利用加熱效果，柜體內(nèi)部達(dá)不到露點(diǎn)，降低凝露產(chǎn)生;

5.2將操作室底部進(jìn)行隔離，阻止?jié)駳膺M(jìn)入操作室內(nèi);

5.3增加操作室的通風(fēng)，排除柜體內(nèi)部濕氣，降低濕度。

5.4增加電纜溝的通風(fēng)，減少電纜溝的濕度。

6、研究方法

根據(jù)凝露的預(yù)防措施并結(jié)合氣候特點(diǎn)及現(xiàn)場高壓柜體安裝情況，對(duì)高壓柜體凝露情況進(jìn)行研究。制定研究方法，并不斷完善，根據(jù)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)凝露現(xiàn)象能夠得到明顯改善。具體研究方法如下：

6.1采用自動(dòng)除濕加熱控制器

鄭徐客專通信基站高壓柜體沒有安裝凝露控制器及除濕加熱器，通過增裝加熱除濕控制器裝置提高高壓柜內(nèi)溫度，柜內(nèi)溫度達(dá)不到濕氣形成凝露現(xiàn)象的溫度。

6.2將操作室進(jìn)行隔離

鄭徐客專基站高壓操作室下側(cè)采用打孔方式將電纜引入，通過密封電纜上穿孔洞的方式減小高壓操作室的濕度，可以有效的減少濕氣的上升。同時(shí)在巡視過程中發(fā)現(xiàn)，電纜溝頂部的高壓柜底板在長期潮濕的環(huán)境下出現(xiàn)了不同程度的斑點(diǎn)銹蝕，如果不進(jìn)行治理可能會(huì)使箱變底板腐爛，嚴(yán)重影響其使用壽命。

6.3增加操作室的通風(fēng)

將操作室進(jìn)行隔離后如果增加操作室的空氣流動(dòng)，操作室的濕度會(huì)進(jìn)一步降低。

6.4增加電纜溝的通風(fēng)

如果外界沒有雨水進(jìn)入電纜溝，同時(shí)增加電纜溝的通風(fēng)來減弱地窖效應(yīng)電纜溝內(nèi)濕度必定會(huì)有明顯減小，其上方的操作室濕度也會(huì)有明顯降低。

7、整改措施

根據(jù)以上的研究方法最后制定一系列的整改措施：

7.1鄭徐客專通信基站高壓柜體通過加裝STGN-Y排水型除濕加熱器，然而高壓柜體操作室是用鋼板進(jìn)行簡單隔離，室內(nèi)空間約為3m?，在這樣大空間、高濕度的情況下除濕加熱器不能起到明顯的除濕升溫效果。如果將除濕加熱器更換為大功率的，對(duì)升溫可能會(huì)起到明顯效果，但操作室內(nèi)空氣流動(dòng)慢，大功率的加熱器會(huì)造成局部過熱引起火災(zāi)等安全隱患，所以這一方法可行性低。進(jìn)過試驗(yàn)加裝一臺(tái)后觀察柜內(nèi)內(nèi)部凝露現(xiàn)象無明顯改觀，所以后期未進(jìn)行此項(xiàng)工作。

7.2對(duì)高壓柜下部電纜入孔處采用密封發(fā)泡劑封堵，將高壓柜與電纜溝進(jìn)行隔離，可以有效減少電纜溝內(nèi)濕氣的上升，高壓柜內(nèi)濕氣明顯減少。對(duì)箱變底板銹蝕情況，我們做出了對(duì)銹點(diǎn)打磨，并噴涂防銹漆的處理。防止銹蝕惡化，造成不必要的損失。

7.3有效降低控制室濕度，更換帶有觀察窗及面板有通風(fēng)口的高壓控制室面板，將柜內(nèi)濕氣通過通風(fēng)孔疏導(dǎo)出去，同時(shí)觀察窗便于巡視人員對(duì)設(shè)備的觀察，提高工作效率，及時(shí)排除設(shè)備隱患。

7.4為減小電纜溝內(nèi)的潮氣濃度，同時(shí)方便電纜的檢查、試驗(yàn)，我們?cè)陔娎|溝蓋板進(jìn)行打孔操作，增加電纜溝的通風(fēng)，電纜溝內(nèi)的濕氣通過電纜蓋板的孔洞溢出，減少電纜溝內(nèi)濕氣濃度。

8、結(jié)論

10月份對(duì)鄭徐客專較為嚴(yán)重的永碭區(qū)間通信基站進(jìn)行了前期的試驗(yàn)整改，并進(jìn)行了對(duì)整改后的設(shè)備情況觀察工作。通過對(duì)整改后通信基站電纜溝及控制室的觀察，上述整改措施明顯改善了電纜溝及控制室的濕度，整改之后的電纜溝干爽無積水，秋冬季節(jié)整改后的高壓柜操作室均無凝露，結(jié)冰現(xiàn)象。通過秋冬凝露季節(jié)對(duì)實(shí)際情況的觀察得出結(jié)論，上述一系列技改措施大大改善了電纜溝及控制室的濕度，控制室內(nèi)不再有凝露現(xiàn)象，增強(qiáng)了鄭徐客專通信基站設(shè)備的安全運(yùn)行系數(shù)，對(duì)設(shè)備長期穩(wěn)定的運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)轄內(nèi)通信基站已經(jīng)全部進(jìn)行了上述技改工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張楠夢(mèng)，電氣設(shè)備的防凝露技術(shù)，《工程技術(shù)（文摘版）》2017年 第08月 01

作者簡介：

趙運(yùn)齊 助理工程師 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司徐州供電段

（作者單位：中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司徐州供電段）