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摘要： 本文针对目前国内变电站电缆沟无任何通风除湿措施的现状，简要分析了变电站电气设备的端子箱、机构箱、汇控柜、智能终端柜等二次设备箱（柜）内凝露受潮的原因和运行中存在的问题，通过对变电站电缆沟节能环保智能通风除湿系统的研究及应用，有效解决了变电站电缆沟除湿的问题。
关键词：变电站 电缆沟 智能 通风除湿
1 前言
一直以来，我国南方气候潮湿、昼夜温差大，致使电气设备的端子箱、机构箱、汇控柜、智能终端柜等二次设备箱（柜）内凝露受潮，导致设备绝缘降低电路短路、锈蚀电路开路等情况时有发生，严重影响设备及电网的安全稳定运行。多年来设备厂家及现场解决的方法无非是加热除湿、凝露除湿，也派生出种类繁多的加热除湿装置和凝露除湿装置，但根据多年现场使用效果来看不是很好，除湿效果有限，因此，电气设备的二次设备箱（柜）内的有效除湿是目前电网亟待解决的技术难题。
根据设备箱（柜）内凝露受潮的情况分析，凝露受潮的原因有设备箱体内外温差导致箱体内壁凝露，设备箱体柜门封闭不严潮湿空气进入，特别是设备箱体一般安装在电缆沟旁边，设备箱体底部与电缆沟直接相通，大量各种不同外径的电缆及光缆从电缆沟进入设备箱体内，在电缆及光缆从电缆沟进入设备箱体内的安装过程中，由于电缆是圆形的，电缆与电缆间存在空隙，现有的安装工艺没有解决这个问题，设备封堵也封堵不了电缆与电缆间的空隙，最终，设备箱体通过大量的电缆与电缆间的空隙与电缆沟相通。而电缆沟是一个漏雨、潮湿、积水、四通八达且密闭的场所，是变电站最潮湿的地方，而就是这个地方却与电气设备的端子箱、机构箱、汇控柜、智能终端柜等二次设备箱内直接相通，导致电缆沟内大量的潮气涌入二次设备箱内。这也是目前国际国内变电站电气设备的二次设备箱（柜）内凝露潮气无法根除的原因所在。
2、电缆沟自然通风除湿
根据变电站现场电缆沟实际布局，在主沟适当位置设置自然风导流引（排）风装置，在有防火隔离墙的电缆沟处设置通风防火电缆辅沟，在电缆分支沟适当位置及尽头设置通风防雨电缆沟盖板，使电缆沟内部空气流通顺畅，电缆沟首尾通过自然通风导流引（排）风装置、通风防雨电缆沟盖板与外界联通。自然通风导流引（排）风装置由：旋转引风筒喇叭口、防小动物网、旋转引风筒、旋转引风筒固定杆、旋转引风筒风向引导板、导风筒、引风筒固定构架、导风筒固定支架、风道等组成；结构如图1所示。
图1 电缆沟自然通风除湿系统结构示意图
自然通风是一种最常见的通风换气方式，主要由风压或热压引起。与机械通风相比，自然通风的最大好处在于它不消耗能源，就能获得适当的通风换气量，达到通风除湿的目的。电缆沟自然通风除湿原理：应用“烟囱效应”制作自然通风导流引（排）风装置，通过自然通风导流引（排）风装置的旋转引风筒喇叭口与电缆沟和通风防雨电缆沟盖板的高度差形成热压作用，利用热空气趋向于上升，冷空气则趋向于下降的特点，促进自然通风，这时通风导流引（排）风装置起到了排风的作用。同时通风导流引（排）风装置也具有引风的功能。当天气有风时，高耸的旋转引风筒喇叭口“捕捉”到风后，通过旋转引风筒、导风筒、风道进入电缆主沟，在电缆沟内通过电缆主沟、通风防火电缆辅沟、电缆分支沟吹到尽头通过通风防雨电缆沟盖板构成 “穿堂风”排出，这时通风导流引（排）风装置起到了引风的作用。
3、电缆沟智能通风除湿
在自然通风除湿的基础上，通过智能湿度监控器实时监控电缆沟内湿度情况，当自然风流通不能满足运行要求，且电缆沟内湿度大于室外环境湿度时，启动轴流风机使电缆沟内空气强迫流通，抽出电缆沟内潮湿空气，达到除湿的目的。如电缆沟内有积水，通过水位传感器监测由智能湿度监控器发出电缆沟积水报警信号。提醒运行人员及时处理。
智能湿度监控系统由：智能湿度监控器、室外环境湿度传感器、电缆沟内湿度传感器（若干）、水位传感器、轴流风机（若干）等组成。
4 通风防火电缆辅沟
根据《电缆防火设计和施工验收标准》DLGJ154-2000，《电力工程电缆设计规范》GB50217-94，电缆沟每隔10米应设置防火隔离墙的要求，因此变电站电缆主沟每隔10米左右都设置有防火隔离墙，电缆沟内空气密闭在一定的区域内不能流通。根据现场电缆沟实际布局，在电缆沟的防火隔离墙的两侧设置通风防火辅沟，在辅沟内设置若干防火阻隔墙，有效延长辅沟长度，衰减并阻隔火势，防止火灾蔓延。在辅沟内的适当位置设置轴流风机，实现电缆沟内空气强迫流通。结构如图3所示。
图2 通风防火电缆辅沟结构示意图
5 通风防雨电缆沟盖板
根据变电站电缆沟的布局和运行管理及设备巡视检查方便的需要，通风防雨电缆沟盖板设计有三种款型供不同的地点使用，在人行通道、操作小道的地方宜采用通风防雨下排水电缆沟盖板，在电缆沟的尽头靠设备区的边缘、围墙边等宜采用通风防雨上散水电缆沟盖板，分支电缆沟较长且通风不畅的电缆沟宜采用具有辅助通风的防雨电缆沟盖板。
（1）通风防雨下排水电缆沟盖板由：带孔洞的电缆沟盖板、防小动物网、接水盘、接水盘固定杆、排水管等组成。
（2）通风防雨上散水电缆沟盖板由：带孔洞的电缆沟盖板、防小动物网、挡水边、散水顶盖、散水顶盖固定杆组成。
（3）具有辅助通风的防雨电缆沟盖板由：带孔洞的电缆沟盖板、防小动物网、挡水边、防雨顶罩、轴流风机等组成。结构如图3所示。
图3 具有辅助通风的防雨电缆沟盖板
6 结束语
变电站电缆沟节能环保智能通风除湿系统在贵州电网有限责任公司铜仁供电局110KV水田变电站的实际应用，除湿效果良好。对我国变电站特别是南方地区的变电站目前电气设备的二次设备箱（柜）内凝露受潮问题将得到有效的缓解，将极大的降低设备绝缘降低电路短路、锈蚀电路开路等情况的发生，对确保设备及电网的安全稳定运行具有积极的促进作用，在电力系统变电站中具有极其实用的推广应用价值。
参考文献:
1、DLGJ154-200电缆防火设计和施工验收标准
2、GB50217-94电力工程电缆设计规范
作者简介
申国华（1965）男，本科，高级技师、高级工程师、二级技能专家，从事变电运行管理工作。
论文作者:申国华,陈建昆,杜娟,郝丽萍,杨芳林,余昌皓,李
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
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