變電站戶外箱柜防潮措施探究

廣西卓潔電力工程檢修有限公司 李 澤 崔 毅

電力變電站戶外柜內空間設計是現代電廠電力系統中重要的一個組成部分，其戶外使用箱柜多數為雙層露天式設計布置，對箱柜內部、電氣設備和各種動力電子應用元器件等都進行了大量優化設計，以更好地直接實現整個電力變電站的各種使用功能，保證了全站電力的正常運行供給。通常變電站戶外或企業倉庫內戶外設備在柜內戶外運行時，要求其所在處戶外運行環境必須保證具有相對較高的運行風速和干燥后的溫度，防潮是指防止潮濕電力系統戶外設備運行時降低戶外箱柜內濕度，是為防止潮濕引起的設備跳閘及絕緣子傘裙爬電等現象，并且這樣可有效延長戶外設備的使用壽命和縮短使用維護周期。

在變電站戶外配電柜中，內部所裝置的電氣設施與電氣元器件種類繁多，使得變電站的各種功能都得以充分實現。電力設備在正常運行時，其性能指標應是需長期保持在良好狀態，并應具有相當高的可靠度，而干燥運行的環境是實現這個目標最為重要的手段之一。當殼體結露或潮濕電氣事故同時發生于電氣設備的殼體表面時，其金屬絕緣體涂層的工作溫度在這種環境條件的直接影響下就有可能也同時出現故障，甚至還可能會同時發生短路、接地或擊穿線路故障等，造成電源相間和相鄰電源連接線路發生短路等各類事故的同時發生，影響涉及到各種變電站戶外箱柜中設備的安全和可靠地正常運行。當變電站戶外箱柜在具有照射太陽光過大或高濕度的條件情況下，較易使其產生銹蝕與發霉腐爛等情況，二者均可能會對其造成較為嚴重的危害，影響涉及到電力變電站戶外電氣箱柜系統中的各種相關電氣保護裝置的使用性能。

1 變電站戶外箱柜潮濕的形成因素

1.1 箱柜內部滲入雨水

斷路器、隔離器和刀閘式閥門傳動桿在引入后將端子箱、機構盒等引入箱柜內部時，多從頂部向下推進，引入后一般需在兩個閥門接觸面間同時開展一次封堵除濕工作，當閥門封閉不嚴重的潮濕問題出現時，遇到沒有暴風雪或雨水的潮濕天氣，雨水就可能會直接向下滲透到引入箱柜內部引發潮濕[1]。另外，變電站戶外箱柜在其設備運行期間，會大量地需要使用與其本身相應的各種防水和防火密封材料，因此有良好的密閉性，配電柜內部與戶外部分的溫差形成了凝結的情況，由于柜內濕氣無法及時排除進而導致配電柜處于潮濕狀態，長此以往出現了箱柜開裂、損壞等各種情況，且在戶外雨水較多季節時，也很有可能會因一些自然原因而造成戶外箱柜內部的滲漏和浸沒大量雨水。變電站戶外箱柜柜內被雨水滲入大量天然雨水后，濕度到了一定地步會凝露，經太陽照射后會干燥留下污漬，也會降低絕緣件的絕緣性，形成了潮濕的情況。

1.2 柜體內外溫差

從變電站戶外箱柜結構看，配電盤的下部位置具有很高濕度，它會使腔體內部濕度逐漸變高，當溫度差出現較大變化時，設備壁上就易出現結露情況。此現象具體的過程主要是配電盤的下部空間內的水汽會通過縫隙進入設備的內部空間中；當處在中午20～30℃的范圍時，上部鐵板的溫度就會升高，增加了飽和的水蒸氣，且空氣內的水量也會增加；在到了傍晚、深夜或者早上時，鐵板的會因為急冷而出現結露的情況[2]。

若整個箱柜外部的箱體溫度比箱柜內部的箱體平均溫度高，凝露物就可能會直接加熱形成于整個箱柜的內壁上，使箱內空間范圍內的所有電氣設備均處在潮濕的高溫條件，此運行環境下會提升箱內設備故障事件的發生概率；且凝露會導致水流的逐漸形成，危害了戶外箱柜內部的各類相關電氣保護裝置及其正常運行使用的安全性。

2 變電站戶外箱柜防潮措施探究

2.1 驅潮措施的應用

2.1.1 使用調濕片

調濕片的吸放濕動作是根據環境溫濕度變化而變化。當濕度升高或溫度降低時吸濕動作啟動；當濕度降低或溫度升高時放濕動作啟動。由于調濕片內滲透壓的變化需一定的壓力和時間，所以調濕片的動作有滯后性。因此能將濕度保持在一定范圍內，不會有大起大落的現象，但動作的趨勢跟環境溫濕度基本一致[3]。戶外所有箱柜修改擴建過程中，選用的濕度控制器對其位置選擇應主要是使它能自動精確調節柜內的空氣溫度及相對濕度，并直觀醒目地根據設置相對調節濕度值進行整定。控制器正常工作運行期間，若設備發生出現故障或零件損壞，更換新的自動控制器一定須同時用戶具備自動重新調節固定溫度和相對濕度的特殊固定功能；對于傳統變電站戶外箱柜系統中的自動控制器，因其最常使用的方式是調節濕度和相對溫度間相等的固定，應逐漸重新開始做好更換全新控制器的準備工作，新的或更換后的控制器一定需用戶能自動重新調節一個整體固定值。

在工作實踐中，因現場海拔較高，設備一直處在低溫、高濕環境條件下，這就導致電箱內部頻繁形成水露現象，且能看到明顯的生銹痕跡；此時通過使用DRYKEEPER調濕片就能對電箱內部濕度有效控制，實現露水風險的規避。實踐表明的電箱內部濕度情況在未使用及使用調濕片的變化如下：最低濕度＞100%/79%、最高濕度52%/40%、平均濕度85%/69%。

調濕片的吸放濕動作是根據環境溫濕度變化而變化。當濕度升高或溫度降低時吸濕動作啟動；當濕度降低或溫度升高時，濕動作啟動。由于調濕片內滲透壓的變化需一定的壓力和時間，所以調濕片的動作有滯后性。因此能將濕度保持在一定范圍內，不會有大起大落的現象，但動作的趨勢跟環境溫濕度基本一致。理論上，環境濕度越高調濕片的吸濕能力也就越好。但當調濕片體內的吸濕率達到一定數值后會無限接近環境濕度，但不會高于環境濕度。這樣可有效將箱內的濕度控制在某個范圍，從而保持箱內濕度平衡。

2.1.2 使用防水膠

在工作實踐中，使用調濕片對變電站戶外箱柜內部的濕度進行調整，并用防水膠對地板的縫隙進行填充，有效防止高濕度空氣的進入。在變電站戶外箱柜安裝前，其設備的內壁存在嚴重的結露情況，尤其山頂上設備內的濕度非常高，此時先通過絕緣的黑色防水膠帶把底部周圍做好密封處理，后把透明的防水膠完成混合后向其內部倒入，倒入的高度約控制在1～1.5cm范圍即可。

2.2 保障日常維護工作質量

運維管理人員在柜內或房間中開展日常維修工作時，應與當地的氣象條件、氣候特征、地理位置等因素相互配合，提升日常維修工作的綜合適應力，運行和維護期間，根據設備的巡視、測試、檢修等維護狀態，重點組織開展了如下工作：

在戶外箱柜與電纜線連接的位置處，對連接空洞的密封是否嚴格做出了檢查；箱柜內部清潔、干燥必須注意保持狀態；參照國家相關標準規定，檢查溫度控制器和濕度控制器的完整值，保證這兩種類型的溫度控制器相符；驅潮元件與回路檢測時，以工作正常是否穩定為主要檢測重點；對于箱柜內部的吸潮劑顏色仔細觀察，如變色嚴重應馬上進行更換；強化驗收、校驗溫度控制器和濕度測量控制儀的工作；對保溫驅潮裝置實際使用的方法熟悉和掌握，雨雪天氣后，將柜內溫度和濕度的變化參數搜集記錄并進行統計，總結變化的規律，據此可對溫度控制器和濕度控制器的調節值做出適當的改動和調整，滿足變電站戶外箱柜柜內的設備對干燥度的要求；電纜溝的排水狀況須經過定期檢測，其內部的空氣是否流通狀態都需要加強，以便能順利地從潮氣中排除[4]。

2.3 變電站戶外箱柜的科學選擇

新建智能變電站或在后期更換其他地區現有的智能變電站時，均非常需要對變電站戶外箱柜的日常使用管理方式和產品選型上的問題非常注重[5]。

設計施工單位以適應當地的自然氣候地理條件、環境管理狀況等因素作為箱柜設計主要依據，參照以往戶外專業箱柜在設計生產過程中的實際運行使用經驗，科學地合理選擇戶外專業箱柜所用結構材料和柜體結構，既同樣可以充分保證戶外專用箱柜本身具有整齊、美觀的柜體外表和所用材料，同時又同樣可以充分保證其隔熱性能良好，結實、耐用、隔熱。戶外箱櫥柜在其內部如果所有物含有一定的空氣比例，要求其具有良好的空氣通透度，保證了質量觀察和安裝檢查相關工作的正常順利進行。

在綜合設計戶外通風箱柜的最佳通風風扇孔結構布局設計過程中，常見的最佳通風風扇結構設計類型主要包含：上下左右左中上下水平行、左右上中下上水平行和軸對稱、左右上下水平行和軸對稱、上下4種，通過綜合設計分析4種最佳通風風扇結構的基本特征后可分析發現，最佳箱柜通風風扇孔的結構布置設計方式應是左右上下水平行和軸對稱的通風結構，可使柜內對于自然通風的空氣對流壓力要求能得到充分滿足，上下兩種最佳通風孔在結構中都應該分別做到盡量避免。

結語：柜內封閉潮氣對于柜內變電站戶外封閉箱柜內所有設備正常的運行工作狀態來說會產生很大的不良影響，宜將戶外驅潮控制設施、溫濕度調節控制器等直接安裝到箱內，并良好地配合開展日常設備養護維修管理工作，同時必須在安裝戶外箱柜時嚴格切實遵守安裝工藝設計要求，防止柜內戶外潮氣直接照射進入箱內，保證戶外設備安全、可靠穩定的正常工作運行。