配电网环网柜防凝露措施研究

王雅

摘 要：环网柜的特点在于排列非常紧凑，而且占地面积相对较小，使用较为灵活，这就让环网柜在城市当中作为配电设备得到广泛的使用。但是当前维护人员在日常维护配电设备的过程中，发现环网柜会出现非常严重的凝露现象，出现这种凝露现象可能会造成二次短路或者电缆损坏等情况，所以一定要引起相关人员的注意。本文重点分析研究配电网环网柜防凝露的具体措施，以供参考。

关键词：环网柜;短路;故障;配电网;防凝露措施

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）18-0161-02

1 配电网环网柜防凝露的重要性

由于当前城市配网的发展速度进一步加快，环网柜占地面积相对较小、全绝缘紧密结构以及排列相对紧凑等诸多优点，得到了广泛的应用。在应用的过程中也出现了各种各样的问题，比如说在江浙、华南等区域温度较高，而且较为潮湿，这就造成环网柜凝露的问题越来越常见。这些区域当中，空气湿度较大，会导致环网柜附近环境当中空气当中的水分在柜内产生凝露，由于环网柜尺寸大小不一，某些环网柜在箱体设计方面并不合理，导致通风的时候较为困难，紧贴环网柜的湿气容易聚集，导致一些隐患的出现，所以一定要加强空气循环，只有如此才能对环网柜内的湿度进行控制，让柜体受潮的情况得到有效的改善，环网柜受潮凝露可能会直接影响开关室操作机构、电缆终端头，导致腐蚀的问题产生，最终造成绝缘下降，如果时间一长，还有可能产生闪络和局部放电的情况，对设备的安全运行产生了非常严重的影响。这是建设配电网当中非常重要的一个问题。

2 环网柜中发生凝露现象的主要原因分析

由于空气当中含有一定的水蒸气，环网柜当中的凝露主要是由于水蒸气从缝隙当中向环网柜渗入而造成的。因为环境和气候等各方面的因素，某些地区当中的空气含有大量的水蒸气，由于昼夜温差较大导致空气当中的饱和湿度进一步下降，在水蒸气达到饱和的条件下无法承受更高的压力，温度进一步下降，有可能会导致水蒸气遇冷凝结的情况，由此可以发现空气当中的温度和湿度是导致凝露现象的一个重要原因。与此同时因为配电环网柜的材质通常条件下是金属材料。这种金属材料的特点在于导热性相对较好，配电环网柜通常条件下放置在室外，由于室外的温差相对较大，而且容易受到雨雪的天气因素的影响，从而造成环网柜当中会产生凝露的情况。对其进行分析，主要有以下几个原因。

2.1 环网柜内外温差大造成凝露

对环网柜的故障进行分析可以发现，柜内的内部空间相对较为狭小，无法产生空气对流，这样就导致通风较差。与此同时在设计环网柜的过程中，通常条件下不会对通风孔或通风窗進行考虑，因为金属结构会造成其温度和环境基本相同，由于内外具有较大的温差，造成柜内气体遇到低温就会导致柜内壁产生冷凝水，最终出现凝露的情况。

2.2 环网柜底部未封堵造成凝露

雨季地面往往会产生积水，主要是因为环网柜的底部没有封堵，造成环网柜内部具有较重的湿气。在温度较湿的条件下，水蒸气会逐步饱和，最终产生凝露的情况。

2.3 环网柜未安装底板造成凝露

在安装环网柜的时候常常不会注意安装底板，维修人员发现没有安装底板的环网柜，没有有效的和沟道之间产生隔离，但是沟道又往往较为潮湿，所以造成外界温度较低的条件下，环网柜内部产生凝露的情况。

2.4 电缆井积水造成凝露

在配电行业当中，进行户外安装的过程中，环网柜的一般是半嵌入式，电缆井深度需要保证超达到1.3米。在实际工作的过程中，电缆井往往较为潮湿的状态，偶尔会产生积水等问题，容易导致大量水蒸气的出现，最终导致环网柜体当中出现较多的水汽，容易出现凝露的问题。

3 对配电环网柜造成的危害

3.1 降低环网柜设备的绝缘强度

在水蒸气进入环网柜之后，凝结成水珠会向设备当中落入，长此以往就会导致设备的绝缘表面出现腐蚀，长期滴落在运行的电缆头上会导致电缆的导电性增加，如果情况严重还有可能导致闪络和局部放电的问题，甚至有可能会造成环网柜爆炸，对配电工作的正常进行产生了非常严重的阻碍。

3.2 操作机构锈蚀

凝露现象长时间产生，会对操作开关等设备进行腐蚀，最终导致接地线出现锈蚀断裂的情况，如果操作机构当中出现生锈拒动或者是误动等情况，会对配网环网柜的使用年限产生影响，最终导致配网工作受到一定的限制。

3.3 二次回路短路

凝露现象会导致二次操作系统短路，最终会产生误会和或者误分等问题，对配网工作的正常有效运行产生影响。在日常进行运行维护的时候，工作人员发现一些老旧的线路设备比新的设备和线路更容易产生短路等问题，所以在对凝露现象进行预防的过程中，还需要重视老旧设备的维护管理，及时对老旧线路进行更换，确保配电系统能够有效的运行，对设备的误动作现象进行控制。

4 环网柜的防凝露措施

环网柜防凝露处理的过程中，主要措施分为两个方面，一个方面是让环网柜的结构设计改进，其次让环网柜的辅助设备使用效果提升。

4.1 改进环网柜的结构设计

在对结构设计进行改进的过程中，需要对环网柜密不通风的情况进行改善，在确保柜体安全的条件下，利用环网柜基础四周进行通风窗或通风孔的设置，保证环网柜当中内外空气之间可以有效流通，防止水蒸气在柜体当中积压，导致凝露等问题，需要让环网柜基座的高度进行合理的设计，让环网柜底部和沟道之间的距离加大，另外还可以在环网柜电缆进出口进行孔洞的预留，隔断柜体和电缆沟道，这样可以避免潮湿水蒸气向柜体当中进入。

依照环网柜凝露现象出现的原因进行分析，可以发现环网柜没有进行底板设置是导致环网柜产生凝露的一个重要原因，所以一定要重视环网柜底板的安装，将电缆沟道造成的潮湿水蒸气隔断，对相关措施进行分析主要是在环网柜底部和基础位置进行钢板的铺设，再通过玻璃胶和绝缘板之间进行密封，对水蒸气进行隔离，避免其向环网柜内部渗入。

4.2 提升环网柜的辅助设施

可以利用环网柜附近设置的相关设备对凝露的情况进行控制，比如说在环网柜周围进行排水系统或者强制通风系统的设置，利用除湿机等相关设备来进行除湿操作，对环网柜的湿度进行控制。在使用除湿机的过程中，主要是的操作方式有冷凝法、通风法和加热法。

环网柜当中，除湿器是非常重要的一个辅助设备，其内部往往會进行冷凝传感器或者温湿度传感器的设置，实时对空气的状况进行检测。除湿器当中冷凝法和加热法的工作原理都是依照环网柜内部的温湿度传感器或者凝露传感器的检测来操作的，如果空气当中的湿度达到设定的湿度值或者达到凝露的临界值时，就会启动了凝装置或者加热装置，让柜体当中的空气湿度降低。在空气湿度低于设定阈值的时候就将电源切断，加热法主要是能够让柜体内部的温度升高，将凝结的水露蒸发掉，并且让水蒸气凝结的概率降低，从而让凝露的情况得到有效控制，而冷凝法在工作的过程中原理相对较为复杂，主要是把水蒸气集中在一个人工设置的零点进行凝结。这样将最终将其排出柜体，符合除湿的需要。因为当前在研究的过程中成果较为有限，环网柜当中需要靠人工加设除湿剂。这种方式在操作的过程中可操作性较差，如果工作人员在工作的过程中产生疏忽，会造成加热器无法及时打开而产生凝露的情况，降低了环网柜的使用寿命，有可能会出现放电闪络的问题，对配电系统的正常运行产生影响。与此同时及时将加热器开启之后没有及时关闭，可能会导致电力浪费等问题出现。凝露传感器尽管可以自行启动，然而这种传感器在使用的过程中，没有预防机制，很难产生有效的成果。为了确保环网柜运行的安全性，这种反事故措施的可靠性不高，所以相关学者一定要深入的进行研究，采取合理的措施，希望能够在源头上对环网柜凝露的情况进行控制。

5 案例分析

荆州市处于华中地区，本市装备了很多的环网柜，由于地理位置位于江汉平原，城区毗邻长江且地势较低，导致城区地平面丰水季低于长江水位，所以空气湿度相对较大，如何让户外环网柜当中的空气湿度降低，成为将凝露问题解决的重要突破口，通过相关分析研究，在实践当中使用了一种新型的半导体除湿开关柜设备，具体的工作原理如下所述。

5.1 半导体除湿装置工作原理

该半导体除湿装置主要通过半导体制冷片形成的智能除湿装置进行实际应用。在操作的过程中，半导体制冷片属于一个热传递的工具，在一块n型半导体材料和一块p型半导体材料共同连接的热电偶当中，通过电流时两端就会出现热量转移，热量会从一端向另一端转移，最终出现流差，产生冷热流。然而半导体自身的电阻在电流通过半导体的过程中会出现热量，对热传递产生影响，所以在两个极板之间的热量会通过半导体材料自身和空气进行逆向热传递。在冷热端达到一定温差的时候，这种热传递的量相等，就会处于一个平衡的状态，抵消正逆向的热传递，在此过程中冷热的温度就不会继续出现变化。

散热片的主要作用是为了让制冷片的热端更好的散热。如果采取主动的方式进行散热还可以让热端的温度降低，那么冷端温度也会进一步降低，最后达到更低的温度。这样就能保证不会出现凝露的情况。

5.2 应用实例

2018年3月，相关人员把这种半导体除湿装置设置在城市某区的室外环网柜当中。对安装前的情况进行分析发现，高压柜顶部和侧面都有非常严重的凝露情况，在环网柜两侧各进行一套半导体防凝露设施的设置，在后期进行检查的过程中发生除湿的效果较好，高压柜的顶部、侧面等位置凝露情况都已经消除。

6 结语

环网柜凝露的情况会直接影响配电网的运行，所以一定要重视加强巡查工作，及时对环网柜设备进行维护，避免凝露现象影响环网柜设备的正常运行。

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