配電網環網柜防凝露措施研究

王雅

摘 要：環網柜的特點在于排列非常緊湊，而且占地面積相對較小，使用較為靈活，這就讓環網柜在城市當中作為配電設備得到廣泛的使用。但是當前維護人員在日常維護配電設備的過程中，發現環網柜會出現非常嚴重的凝露現象，出現這種凝露現象可能會造成二次短路或者電纜損壞等情況，所以一定要引起相關人員的注意。本文重點分析研究配電網環網柜防凝露的具體措施，以供參考。

關鍵詞：環網柜;短路;故障;配電網;防凝露措施

中圖分類號：TM642 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）18-0161-02

1 配電網環網柜防凝露的重要性

由于當前城市配網的發展速度進一步加快，環網柜占地面積相對較小、全絕緣緊密結構以及排列相對緊湊等諸多優點，得到了廣泛的應用。在應用的過程中也出現了各種各樣的問題，比如說在江浙、華南等區域溫度較高，而且較為潮濕，這就造成環網柜凝露的問題越來越常見。這些區域當中，空氣濕度較大，會導致環網柜附近環境當中空氣當中的水分在柜內產生凝露，由于環網柜尺寸大小不一，某些環網柜在箱體設計方面并不合理，導致通風的時候較為困難，緊貼環網柜的濕氣容易聚集，導致一些隱患的出現，所以一定要加強空氣循環，只有如此才能對環網柜內的濕度進行控制，讓柜體受潮的情況得到有效的改善，環網柜受潮凝露可能會直接影響開關室操作機構、電纜終端頭，導致腐蝕的問題產生，最終造成絕緣下降，如果時間一長，還有可能產生閃絡和局部放電的情況，對設備的安全運行產生了非常嚴重的影響。這是建設配電網當中非常重要的一個問題。

2 環網柜中發生凝露現象的主要原因分析

由于空氣當中含有一定的水蒸氣，環網柜當中的凝露主要是由于水蒸氣從縫隙當中向環網柜滲入而造成的。因為環境和氣候等各方面的因素，某些地區當中的空氣含有大量的水蒸氣，由于晝夜溫差較大導致空氣當中的飽和濕度進一步下降，在水蒸氣達到飽和的條件下無法承受更高的壓力，溫度進一步下降，有可能會導致水蒸氣遇冷凝結的情況，由此可以發現空氣當中的溫度和濕度是導致凝露現象的一個重要原因。與此同時因為配電環網柜的材質通常條件下是金屬材料。這種金屬材料的特點在于導熱性相對較好，配電環網柜通常條件下放置在室外，由于室外的溫差相對較大，而且容易受到雨雪的天氣因素的影響，從而造成環網柜當中會產生凝露的情況。對其進行分析，主要有以下幾個原因。

2.1 環網柜內外溫差大造成凝露

對環網柜的故障進行分析可以發現，柜內的內部空間相對較為狹小，無法產生空氣對流，這樣就導致通風較差。與此同時在設計環網柜的過程中，通常條件下不會對通風孔或通風窗進行考慮，因為金屬結構會造成其溫度和環境基本相同，由于內外具有較大的溫差，造成柜內氣體遇到低溫就會導致柜內壁產生冷凝水，最終出現凝露的情況。

2.2 環網柜底部未封堵造成凝露

雨季地面往往會產生積水，主要是因為環網柜的底部沒有封堵，造成環網柜內部具有較重的濕氣。在溫度較濕的條件下，水蒸氣會逐步飽和，最終產生凝露的情況。

2.3 環網柜未安裝底板造成凝露

在安裝環網柜的時候常常不會注意安裝底板，維修人員發現沒有安裝底板的環網柜，沒有有效的和溝道之間產生隔離，但是溝道又往往較為潮濕，所以造成外界溫度較低的條件下，環網柜內部產生凝露的情況。

2.4 電纜井積水造成凝露

在配電行業當中，進行戶外安裝的過程中，環網柜的一般是半嵌入式，電纜井深度需要保證超達到1.3米。在實際工作的過程中，電纜井往往較為潮濕的狀態，偶爾會產生積水等問題，容易導致大量水蒸氣的出現，最終導致環網柜體當中出現較多的水汽，容易出現凝露的問題。

3 對配電環網柜造成的危害

3.1 降低環網柜設備的絕緣強度

在水蒸氣進入環網柜之后，凝結成水珠會向設備當中落入，長此以往就會導致設備的絕緣表面出現腐蝕，長期滴落在運行的電纜頭上會導致電纜的導電性增加，如果情況嚴重還有可能導致閃絡和局部放電的問題，甚至有可能會造成環網柜爆炸，對配電工作的正常進行產生了非常嚴重的阻礙。

3.2 操作機構銹蝕

凝露現象長時間產生，會對操作開關等設備進行腐蝕，最終導致接地線出現銹蝕斷裂的情況，如果操作機構當中出現生銹拒動或者是誤動等情況，會對配網環網柜的使用年限產生影響，最終導致配網工作受到一定的限制。

3.3 二次回路短路

凝露現象會導致二次操作系統短路，最終會產生誤會和或者誤分等問題，對配網工作的正常有效運行產生影響。在日常進行運行維護的時候，工作人員發現一些老舊的線路設備比新的設備和線路更容易產生短路等問題，所以在對凝露現象進行預防的過程中，還需要重視老舊設備的維護管理，及時對老舊線路進行更換，確保配電系統能夠有效的運行，對設備的誤動作現象進行控制。

4 環網柜的防凝露措施

環網柜防凝露處理的過程中，主要措施分為兩個方面，一個方面是讓環網柜的結構設計改進，其次讓環網柜的輔助設備使用效果提升。

4.1 改進環網柜的結構設計

在對結構設計進行改進的過程中，需要對環網柜密不通風的情況進行改善，在確保柜體安全的條件下，利用環網柜基礎四周進行通風窗或通風孔的設置，保證環網柜當中內外空氣之間可以有效流通，防止水蒸氣在柜體當中積壓，導致凝露等問題，需要讓環網柜基座的高度進行合理的設計，讓環網柜底部和溝道之間的距離加大，另外還可以在環網柜電纜進出口進行孔洞的預留，隔斷柜體和電纜溝道，這樣可以避免潮濕水蒸氣向柜體當中進入。

依照環網柜凝露現象出現的原因進行分析，可以發現環網柜沒有進行底板設置是導致環網柜產生凝露的一個重要原因，所以一定要重視環網柜底板的安裝，將電纜溝道造成的潮濕水蒸氣隔斷，對相關措施進行分析主要是在環網柜底部和基礎位置進行鋼板的鋪設，再通過玻璃膠和絕緣板之間進行密封，對水蒸氣進行隔離，避免其向環網柜內部滲入。

4.2 提升環網柜的輔助設施

可以利用環網柜附近設置的相關設備對凝露的情況進行控制，比如說在環網柜周圍進行排水系統或者強制通風系統的設置，利用除濕機等相關設備來進行除濕操作，對環網柜的濕度進行控制。在使用除濕機的過程中，主要是的操作方式有冷凝法、通風法和加熱法。

環網柜當中，除濕器是非常重要的一個輔助設備，其內部往往會進行冷凝傳感器或者溫濕度傳感器的設置，實時對空氣的狀況進行檢測。除濕器當中冷凝法和加熱法的工作原理都是依照環網柜內部的溫濕度傳感器或者凝露傳感器的檢測來操作的，如果空氣當中的濕度達到設定的濕度值或者達到凝露的臨界值時，就會啟動了凝裝置或者加熱裝置，讓柜體當中的空氣濕度降低。在空氣濕度低于設定閾值的時候就將電源切斷，加熱法主要是能夠讓柜體內部的溫度升高，將凝結的水露蒸發掉，并且讓水蒸氣凝結的概率降低，從而讓凝露的情況得到有效控制，而冷凝法在工作的過程中原理相對較為復雜，主要是把水蒸氣集中在一個人工設置的零點進行凝結。這樣將最終將其排出柜體，符合除濕的需要。因為當前在研究的過程中成果較為有限，環網柜當中需要靠人工加設除濕劑。這種方式在操作的過程中可操作性較差，如果工作人員在工作的過程中產生疏忽，會造成加熱器無法及時打開而產生凝露的情況，降低了環網柜的使用壽命，有可能會出現放電閃絡的問題，對配電系統的正常運行產生影響。與此同時及時將加熱器開啟之后沒有及時關閉，可能會導致電力浪費等問題出現。凝露傳感器盡管可以自行啟動，然而這種傳感器在使用的過程中，沒有預防機制，很難產生有效的成果。為了確保環網柜運行的安全性，這種反事故措施的可靠性不高，所以相關學者一定要深入的進行研究，采取合理的措施，希望能夠在源頭上對環網柜凝露的情況進行控制。

5 案例分析

荊州市處于華中地區，本市裝備了很多的環網柜，由于地理位置位于江漢平原，城區毗鄰長江且地勢較低，導致城區地平面豐水季低于長江水位，所以空氣濕度相對較大，如何讓戶外環網柜當中的空氣濕度降低，成為將凝露問題解決的重要突破口，通過相關分析研究，在實踐當中使用了一種新型的半導體除濕開關柜設備，具體的工作原理如下所述。

5.1 半導體除濕裝置工作原理

該半導體除濕裝置主要通過半導體制冷片形成的智能除濕裝置進行實際應用。在操作的過程中，半導體制冷片屬于一個熱傳遞的工具，在一塊n型半導體材料和一塊p型半導體材料共同連接的熱電偶當中，通過電流時兩端就會出現熱量轉移，熱量會從一端向另一端轉移，最終出現流差，產生冷熱流。然而半導體自身的電阻在電流通過半導體的過程中會出現熱量，對熱傳遞產生影響，所以在兩個極板之間的熱量會通過半導體材料自身和空氣進行逆向熱傳遞。在冷熱端達到一定溫差的時候，這種熱傳遞的量相等，就會處于一個平衡的狀態，抵消正逆向的熱傳遞，在此過程中冷熱的溫度就不會繼續出現變化。

散熱片的主要作用是為了讓制冷片的熱端更好的散熱。如果采取主動的方式進行散熱還可以讓熱端的溫度降低，那么冷端溫度也會進一步降低，最后達到更低的溫度。這樣就能保證不會出現凝露的情況。

5.2 應用實例

2018年3月，相關人員把這種半導體除濕裝置設置在城市某區的室外環網柜當中。對安裝前的情況進行分析發現，高壓柜頂部和側面都有非常嚴重的凝露情況，在環網柜兩側各進行一套半導體防凝露設施的設置，在后期進行檢查的過程中發生除濕的效果較好，高壓柜的頂部、側面等位置凝露情況都已經消除。

6 結語

環網柜凝露的情況會直接影響配電網的運行，所以一定要重視加強巡查工作，及時對環網柜設備進行維護，避免凝露現象影響環網柜設備的正常運行。

參考文獻

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