電纜溝防潮除濕供應(yīng)商2022已更新(今日／資訊)
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電纜溝防潮除濕供應(yīng)商2022已更新(今日/資訊)
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的不斷推進(jìn)、城市用電負(fù)荷密度的增加和城市建設(shè)美化要求的提高，越來越多的城市變配電設(shè)施從戶外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，電力輸送線路也從架空敷設(shè)轉(zhuǎn)向地下電纜溝敷設(shè)。通過對(duì)現(xiàn)有變配電站高壓開關(guān)柜運(yùn)行故障分類分析發(fā)現(xiàn)，開關(guān)柜內(nèi)空氣凝露是引起絕緣強(qiáng)度下降、引發(fā)開關(guān)柜故障的主要因素之一。
本文通過對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)空氣凝露原因的分析，提出了通過開關(guān)柜室與電纜溝內(nèi)空氣溫、濕度差的技術(shù)方案，解決電纜溝內(nèi)的凝露問題，從而保證高壓開關(guān)柜內(nèi)不出現(xiàn)因凝露而產(chǎn)生的閃絡(luò)，防止運(yùn)行故障的發(fā)生。
1高壓開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境現(xiàn)狀分析
現(xiàn)有變電站開關(guān)室采用的是機(jī)械通風(fēng)、空調(diào)降溫、除濕機(jī)等方式，滿足變電站全年大部分時(shí)段的要求。但對(duì)于某些特殊時(shí)段，由于室外氣候的突變（主要指空氣溫度、濕度以及含塵濃度的變化），會(huì)引起電纜溝（如圖1所示）和開關(guān)柜內(nèi)電氣元器件或電氣盤柜結(jié)構(gòu)件上產(chǎn)生凝露，造成設(shè)備的絕緣性能大幅度降低，乃至擊穿，引起設(shè)備銹蝕，加速設(shè)備老化，同時(shí)還可能產(chǎn)生局部放電，損壞元器件，使設(shè)備更容易發(fā)生故障，增加修理的成本，降低電網(wǎng)安全運(yùn)行概率等。
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圖1電纜溝蓋板凝露現(xiàn)象
1.1揚(yáng)州地區(qū)氣候特征
因揚(yáng)州地處江蘇省中部、長(zhǎng)江與京杭大運(yùn)河交匯處、水系發(fā)達(dá)，位于河流周邊或地處低洼地帶的變電站的土壤及空氣中水分相對(duì)含量較高。同時(shí)，揚(yáng)州屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，夏季具有江南梅雨氣候，存在于外界空氣中的水蒸氣慢慢滲入設(shè)備內(nèi)，導(dǎo)致電纜溝、開關(guān)柜中的水蒸氣含濕量逐漸上升，極易產(chǎn)生凝露。
1.2開關(guān)柜運(yùn)行環(huán)境特征
1）開關(guān)柜進(jìn)線電纜溝
采用電纜溝進(jìn)線、開關(guān)柜地面布置方式，開關(guān)柜室與室外大氣相通，室內(nèi)外溫差變化較大。而電纜溝處在地下，其內(nèi)部的溫度則更多受土壤溫度影響而變化較小。但因電纜溝的溝底、溝壁水分滲透蒸發(fā)，溝內(nèi)的空氣相對(duì)濕度較大，其露點(diǎn)溫度與溝內(nèi)空氣溫度差較小，通常在9℃～12℃。
冬季當(dāng)開關(guān)室內(nèi)的溫度低于10℃時(shí)，電纜溝內(nèi)的潮濕空氣將在電纜溝蓋板內(nèi)側(cè)及開關(guān)柜底板形成凝露；夏季當(dāng)室外潮濕空氣進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度升高，當(dāng)其超過電纜溝蓋板溫度時(shí)，室內(nèi)空氣將在電纜溝蓋板上表面結(jié)露。
2）開關(guān)柜結(jié)構(gòu)分析
《電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》12.3.2.2中規(guī)定，為防止開關(guān)柜火災(zāi)蔓延，在開關(guān)柜的柜間、母線室之間及與本柜其它功能隔室之間應(yīng)采取有效的封堵隔離措施。因開關(guān)柜本身就缺少空氣流通條件，導(dǎo)致進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部的水蒸氣不能自行排出，夜晚當(dāng)金屬壁板溫度低于空氣露點(diǎn)溫度的時(shí)候，就產(chǎn)生了凝露，而白天凝露蒸發(fā)后變成水汽，濕空氣又長(zhǎng)期積聚，凝露將反復(fù)出現(xiàn)。
《電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》12.3.1.6中規(guī)定應(yīng)在開關(guān)柜配電室配置通風(fēng)、除濕防潮設(shè)備，防止凝露導(dǎo)致絕緣事故。常見的開關(guān)柜溫濕度控制器裝于開關(guān)柜的上柜門面板上，溫濕度傳感器嵌入控制器內(nèi)，加熱器安裝于開關(guān)柜后柜側(cè)壁上，無法根據(jù)溫濕度有效起控加熱器。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)外的空氣溫差較大時(shí)易在開關(guān)柜內(nèi)引起凝露。
3）開關(guān)柜室環(huán)境分析
常規(guī)的開關(guān)柜室通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，室外空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)百葉或門窗縫隙等進(jìn)入室內(nèi)，吸收室內(nèi)開關(guān)柜等設(shè)備散發(fā)的熱量后，經(jīng)風(fēng)機(jī)排出室外。因缺乏溫濕度聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)的起停控制需運(yùn)維人員手動(dòng)操作，且揚(yáng)州地區(qū)濕度較高，春秋季節(jié)尤其是雨季空氣濕度大，冷熱交替變換頻繁，高濕空氣無法經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)有效排出，使得開關(guān)柜長(zhǎng)期處于高濕環(huán)境。
高低壓開關(guān)柜受潮會(huì)引起設(shè)備絕緣強(qiáng)度降低，系統(tǒng)過電壓引起設(shè)備故障，針對(duì)它防朝防凝露問題，簡(jiǎn)單給大家介紹下開關(guān)柜安裝后該如何解決和避免受潮的措施。高低壓開關(guān)柜盡量考慮高層安裝，如處于地面一樓室裝設(shè)可將10kV電纜溝地面鋪設(shè)或加設(shè)電纜層，確保電纜溝不進(jìn)水，不積水凝露。要采取措施確保電纜溝內(nèi)無明顯積水，1、如對(duì)各高壓電纜進(jìn)出入孔洞要做好封堵，電纜小室孔洞、二次接線盒和底部多余的孔洞的封堵工作，要用憎水性材料進(jìn)行封堵其至可采取電纜孔洞和開關(guān)柜底部接縫外用噴涂PRTV的方式加強(qiáng)封堵，利用其延展性封堵，還可采用砂墻熱高開關(guān)柜進(jìn)行隔離。
1.3凝露對(duì)開關(guān)柜的影響分析
1）對(duì)空氣絕緣的影響
研究表明，當(dāng)溫度保持不變，球間隙放電電壓在80%RH以下低濕條件下，隨著相對(duì)濕度的增加逐漸增加；在80%RH以上高濕條件下，隨著相對(duì)濕度的增加逐漸減小，高濕并不會(huì)造成放電電壓嚴(yán)重降低。因此，空氣相對(duì)濕度小于95%RH時(shí)對(duì)開關(guān)柜的空氣絕緣沒有顯著的影響，但有凝露時(shí)，球間隙放電電壓幾乎降為正常值的一半。
2）對(duì)導(dǎo)體的影響
大量的開關(guān)柜內(nèi)絕緣故障分析發(fā)現(xiàn)，故障開關(guān)柜有大量斷路器手車觸頭及母排氧化現(xiàn)象，是潮濕空氣腐蝕作用的結(jié)果。斷路器手車的動(dòng)靜觸頭氧化后，一方面會(huì)有粉狀氧化物落在觸頭盒內(nèi)，降低爬電距離；另一方面加大動(dòng)靜觸頭之間的接觸電阻，易發(fā)生熱故障，發(fā)熱后絕緣材料受熱分解，絕緣性能下降。
3）對(duì)絕緣材料的影響
開關(guān)柜的絕緣件有絕緣支柱、母線套管和觸頭盒3種，通常采用環(huán)氧樹脂壓鑄而成。在潮濕環(huán)境下，由于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)基團(tuán)極性及吸水性，容易與水分子結(jié)合形成氫鍵，使導(dǎo)電性增加，表面電阻率和體積電阻率降低。
凝露會(huì)在絕緣材料表面形成結(jié)晶水，當(dāng)空氣中粉塵溶解于結(jié)晶水后，由于局部電子的快速運(yùn)動(dòng)和結(jié)合，會(huì)在絕緣材料表面形成小電弧燃燒，破壞絕緣材料的表面絕緣。隨著不斷分解效應(yīng)和閃絡(luò)效應(yīng)的累積，絕緣表面會(huì)形成灰白色的粉末印痕徹底破壞絕緣性能，并最終導(dǎo)致設(shè)備相間或?qū)Φ囟搪贰?/p>
根據(jù)對(duì)揚(yáng)州地區(qū)的變配電站運(yùn)行故障的匯總分析，電纜溝內(nèi)潮濕凝露與開關(guān)柜絕緣性能下降的相關(guān)性較大，因此電纜溝內(nèi)的潮濕凝露有利于防止開關(guān)柜出現(xiàn)凝露引起絕緣下降。
開關(guān)柜內(nèi)的加熱器裝置不合理。開關(guān)柜內(nèi)板式加熱器開啟后，只是產(chǎn)生局部加熱，不能有效去除柜內(nèi)的潮氣；當(dāng)熱空氣上升遇到柜體的金屬板后，由于溫差作用，又迅速凝結(jié)，沒有實(shí)現(xiàn)有效的驅(qū)潮作用。另外，自動(dòng)溫濕度控制器的傳感器故障率較高。造成隔室內(nèi)加熱除潮裝置不能可靠投運(yùn)。
2凝露機(jī)理分析
根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)理論，借助濕空氣焓濕圖（如圖2所示），分析凝露的機(jī)理。首先介紹關(guān)濕空氣的3個(gè)概念，即含濕量、相對(duì)濕度、露點(diǎn)溫度。
濕空氣是指含有水蒸氣的空氣；含濕量和相對(duì)濕度均是表征濕空氣中水蒸氣含量的參數(shù)，含濕量是表示每千克干空氣中水蒸氣的含量，是表示水蒸氣含量的值，在焓濕圖中為橫坐標(biāo)表示。
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圖2濕空氣的焓濕圖
相對(duì)濕度（RH）是表示濕空氣的濕度（含濕量）與相同溫度下可能達(dá)到的濕度（含濕量）之比，是表示空氣中水蒸氣含量相對(duì)值，在焓濕圖中為一系列拋物線。飽和空氣是指一定溫度和壓力下，能夠容納限度水蒸氣的濕空氣狀態(tài)，其相對(duì)濕度為，在焓濕圖中位于最下方。
露點(diǎn)溫度是指將空氣在含濕量和氣壓都不改變的條件下，將濕空氣冷卻到飽和時(shí)的溫度，在焓濕圖中與相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)溫度即為該含濕量對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的露點(diǎn)溫度。
如果濕空氣接觸的物體表面溫度低于該空氣的露點(diǎn)溫度，空氣將熱量傳遞給接觸的物體，空氣溫度下降，同時(shí)其相對(duì)濕度提高，物體表面溫度升高，但兩者升高速率不同，通?？諝鉄崛萘康?，降溫速度大于固體物體吸熱后的升溫速度。當(dāng)空氣溫度降至露點(diǎn)溫度時(shí)仍高于物體表面溫度，空氣溫度將繼續(xù)下降，此時(shí)空氣中的水蒸氣將從空氣中以液態(tài)形式析出，進(jìn)而在物體表面形成凝露。
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，形成空氣凝露的條件是濕空氣（水分）、物體與空氣的溫差，如果兩個(gè)條件都不滿足的時(shí)候，就不會(huì)出現(xiàn)凝露。
3防止凝露發(fā)生的措施
根據(jù)凝露產(chǎn)生的主要原因，從減少水分進(jìn)入、防止溫差產(chǎn)生這兩個(gè)方面，有效阻止電纜溝內(nèi)凝露的產(chǎn)生。
3.1控制電纜溝與開關(guān)室的溫度差
控制電纜溝內(nèi)空氣溫度與其上開關(guān)室的空氣溫度差，減少凝露發(fā)生，最直接的辦法就是將二者的空氣進(jìn)行有效的混合。開關(guān)室的熱特性決定了開關(guān)室上部區(qū)域的空氣溫度要高于開關(guān)室下部的溫度，因此將開關(guān)室頂部溫度相對(duì)較高的空氣通過通風(fēng)設(shè)備送入電纜溝內(nèi)，與電纜溝內(nèi)的空氣混合后，空氣溫度升高，相對(duì)濕度下降，并通過排風(fēng)口再次排入開關(guān)室，從而在保持電纜溝干燥的同時(shí)，也使開關(guān)室內(nèi)的空氣溫度更趨均勻。
3.2維持開關(guān)室內(nèi)的溫度均勻
室內(nèi)溫度場(chǎng)分布的均勻性主要取決于室內(nèi)的氣流組織，維持室內(nèi)合理的氣流組織是維持室內(nèi)溫度均勻的重要途徑。
為了有效地控制室內(nèi)的氣流組織，系統(tǒng)采用正壓送風(fēng)、自然或機(jī)械排風(fēng)的氣流組織。根據(jù)開關(guān)室的電氣設(shè)備發(fā)熱特性，從開關(guān)室下部送入較低溫度的空氣，這些空氣沿地面擴(kuò)散，蔓延至整個(gè)房間，到達(dá)開關(guān)柜后，吸收開關(guān)盤柜的熱量后緩慢上升，在送風(fēng)設(shè)備的壓頭與開關(guān)設(shè)備散熱形成熱壓雙重作用下，送風(fēng)源源不斷地補(bǔ)充到發(fā)熱的開關(guān)柜處，而沒有散熱的開關(guān)柜因少了設(shè)備發(fā)熱引起的熱壓作用，送風(fēng)達(dá)到該區(qū)域的量就較少，從而保證了開關(guān)柜間周圍空氣溫度的均勻性。
3.3維持開關(guān)柜內(nèi)外的溫度均勻
為了防止熱濕空氣在開關(guān)柜內(nèi)積聚，應(yīng)保持開關(guān)柜內(nèi)外的通風(fēng)順暢?，F(xiàn)有部分開關(guān)柜沒有設(shè)置必要的通風(fēng)裝置，一旦有潮濕空氣進(jìn)入，難以有效及時(shí)排出，隨著柜體內(nèi)外的溫度變化，有產(chǎn)生凝露的危險(xiǎn)。
在制造開關(guān)柜時(shí)，應(yīng)根據(jù)開關(guān)柜內(nèi)電氣設(shè)備的功能和防塵、防潮的要求，設(shè)置合理的通風(fēng)設(shè)施，如定制預(yù)留噴氣孔，利用過濾進(jìn)風(fēng)機(jī)加壓，使得柜內(nèi)空氣強(qiáng)制流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)整個(gè)空間均有干燥空氣流通，防潮死區(qū)；同時(shí)，通過噴嘴角度布置，驅(qū)動(dòng)空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動(dòng)增強(qiáng)除濕效率，可向特定狹小部位供氣，實(shí)現(xiàn)全柜防潮、防凝露。
4工程技術(shù)方案
當(dāng)涂
4.1解決方案設(shè)計(jì)
基于上述分析結(jié)果，本文提出的系統(tǒng)方案如圖3所示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路：將開關(guān)室上部區(qū)域的室內(nèi)空氣（必要時(shí)引入部分室外新風(fēng)）根據(jù)各自參數(shù)和室內(nèi)溫、濕度控制要求，按比例混合后經(jīng)環(huán)境控制設(shè)備（具有過濾、加壓、分配、加熱、降噪等功能）處理加壓后，送入電纜溝內(nèi)。
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圖3電纜溝進(jìn)線開關(guān)柜室控溫防凝露方案圖
進(jìn)入溝內(nèi)的空氣與圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體、地面進(jìn)行對(duì)流換熱后，送入的空氣溫度得到降低，而溝內(nèi)的空氣溫度得到提升，降低了溝內(nèi)空氣濕度；源源不斷送入的空氣使電纜溝的壓力上升，通過在電纜溝與開關(guān)室開設(shè)的防火通風(fēng)口進(jìn)入開關(guān)室，相較于送入電纜溝的空氣溫度得到降低，與開關(guān)室下部空氣混合后，使開關(guān)盤柜下部區(qū)域空氣溫度趨于均勻。
隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，開關(guān)室上部空氣狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整回風(fēng)和新風(fēng)比例，同時(shí)通過自然排風(fēng)口，將上部高溫的熱濕空氣溢出室外。
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