（中山市板芙镇板芙供电分局 528459）
摘要：潮湿属于一种必然的气候危害，在夏季或者沿海城市及南方大多地方，潮湿气候常会占到全年的50%以上。对于电力电网中的10kv开关柜等电气设备，潮湿气候条件下柜体内部很容易出现凝露等现象，从而损害其电气与机械性能，降低使用寿命，甚至造成故障。根据多年的一线经验，从10kv开关柜的运行现状与潮湿的危害出发，提出一系列防潮措施，以便使10kv开关柜更加安全稳定运行。
关键词：10kv开关柜；潮湿；危害；防潮措施
引言
为了保证可靠性和安全性，开关柜一般采用封闭母线桥架连接，具有高度的封闭性，结构紧凑，内部空间较小，相对封闭空气流通不畅，且常由于封堵不严、地下返潮等原因进入湿气；当空气湿度过大时，柜内容易产生凝露现象，引起绝缘件受潮，使得元器件的性能和寿命降低，金属腐蚀加快，接触面氧化，接触电阻增大，导致高压电气设备的绝缘强度严重下降，进而导致事故的发生。因此，防潮除湿已成为保障开关柜安全稳定运行的重要因素。
一、开关柜凝露原因分析
所谓凝露是指柜体内壁表面温度下降到露点温度以下时，内壁表面发生的水珠凝结现象。一般来说，凝露是否发生取决于室内温度、柜内温度、相对湿度以及露点温度，其关系如图所示。
开关柜凝露产生的原因无非两点：一是柜内温度比环境温度低；二是有潮气进入柜内且无法及时散出。
1.1 温度影响
从图1可以看出，环境湿度越高，露点温度与环境温度越相似，越容易发生凝露现象，但露点温度始终是低于环境温度。由此来看，柜内温度比环境温度低是发生凝露的重要原因之一。
1.2 湿度影响
开关柜内的湿度过大是导致凝露的另一主要原因，而湿度过大的原因为外界潮气进入柜内，且无法及时排出。主要原因如下：
（1）高压室内设有电缆沟，电缆沟中因地表潮湿及雨水渗入使得潮湿汇集，有的电缆沟甚至有积水。但电缆沟封堵常因材料老化、施工工艺等原因出现损坏、脱落等现象，开关柜柜低的封堵并不能做到完全封闭，使得电缆沟与开关柜实为相通，进而将聚集的潮气沿柜体底部缝隙进入柜内。（2）目前，大部分变电站高压室均设置有玻璃窗、轴流风机和百叶窗，用来通风散热。但这种设计存在一个很大的弊端，即防潮防湿效果较差。高压室百叶窗通风散热时，导致室内外的空气相通，外界潮湿空气易沿柜体缝隙进入开关柜内并聚集。（3）由于开关柜的设计缺陷、制作安装工艺等因素影响，外界潮湿空气容易沿着缝隙渗入柜内并聚集。（4）由于开关柜的密封性结构，进入柜内的水汽常常聚集到柜内的上部空间（母线仓），没有办法及时排出，容易在温度较低的柜内表面或绝缘件上形成凝露。
二、潮湿对10kv开关柜的危害
一定的空气湿度下，当空气温度低至一定值后，空气中水汽就达到饱和。如果再进一步降低空气温度，水汽就会从空气中冷凝析出形成凝露。因而，在高湿度、气温变化大的宁波地区，电缆沟积水，柜内空气潮湿等各种原因都导致了凝露的形成，进而造成以下诸多危害：
1.局部放电
在有气体或液体的固体电介质中，当击穿场强的气体或液体的局部场强达到其击穿场强时，这部分气体或液体开始放电。局部放电一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中引起的。通常这种放电表现为持续时间小于lus的脉冲。而潮湿的柜内空气会引起开关柜柜内部件表面的凝露，导致该部件的起始放电电压和闪络电压显著降低，放电明显增强。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢：而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。
2.爬电
使用一定时间后，绝缘部分表面常附着污秽，使绝缘部分绝缘强度下降，在潮湿的空气中导致绝缘材料呈现带电现象，最终导致绝缘损坏、相间短路等故障。
3.机构锈蚀
长期潮湿运行环境中的开关柜传动机构常常遇到变形、弯曲、连杆拉断、拐臂断裂、传动销子断裂等情形，造成操作困难、操作笨重，一些连杆刚度小、锈蚀严重，操作时机械振动厉害。易造成开关柜分、拒合。操作机构卡塞，熔管连杆断裂而相间短路跳闸，或单相接地，严重影响开关柜的可靠运行。
三、潮湿防治措施
1.提高开关柜的设计要求
开关柜柜内空间紧凑，为保证在高湿度地区开关柜内部的绝缘水平，保证装置可靠工作，开关柜内的防潮、防凝露要求也应有相对较高的要求。
2.开关站环境改善
开关站的选址应尽量选择地面上，独立干燥通风的环境中。如在地下，则必须与地下平面有一定地势高度差，且根据空间大小配备有必要的除湿器，降低开关站内部空气湿度。配备上进下出的风扇，加强空气对流，排出水蒸气，降低室内湿度。地下开关站也应配有电动水泵，自动排出电缆沟内积水。
3.孔洞封堵
对已发现过的潮湿开关柜的观察发现，开关柜柜体底部封堵往往不到位或者被忽视，梅雨季或电缆井积水产生的水蒸汽都会从未封堵的底部进入，造成危害，因此，电路割接、线路投运等工作结束前，应打开柜体检查底部封堵，要求封堵到位。
4.加装加热器
在开关柜底部设置PT取电的加热器，一定程度上升高开关柜柜体内部温度至露点以上，阻止凝露的产生。在潮湿季节通过PT投运加热器除湿；在柜体内部温度过高时，可在PT柜手动切除加热装置，防止温度过高对电缆与开关柜运行产生的副作用。
5.加强巡检，定期检修结合状态检修结合状态检修加强对可能有潮湿现象开关站的巡视，及时发现、汇报、消除潮湿所产生的缺陷。巡视时在无法判断运行中开关柜柜体内部是否凝露产生局部放电现象时可利用超声波法或TEV法进行检测。
①超声波法
电力设备发生局部放电时，会产生一种频谱很宽的声波，这种声波只有20kHz以下的频率信号可以传入人耳，只要高于这一频率，就只能依靠超声波传感器代替接收。释放的电能量与声能有着一定比例关系。于是可通过超声波探测仪接收超声波，并对其音质和强度进行分析，以快速检测设备绝缘缺陷处局部放电。相对于传统的电脉冲等检测方法，超声波检测受电气干扰小。
②TEv法
电气设备一旦发生局部放电，其电量将会在放电点相邻接地金属上聚集，并以电磁波传播方式向不同方向传播。若属于设备内部放电，电量将会聚集到接地屏蔽表面上，若屏蔽层是连续的，将无法在外边检测到放电信号。一般情况下都属于屏蔽层位于电缆绝缘终端或绝缘、垫圈连接处等部位因产生破损造成的不连续，在这种情况下．电磁信号就会传输到设备外层，因放电产生的大量电磁波经气体绝缘开关的衬垫处或金属箱的接缝点向外传播，此时就会出现一种经设备金属箱表面传人地下的暂态地电压。TEV法就是通过在线测量开关柜内因局部放电致使其金属壳体上产生的瞬时对地电压来判断设备内部是否存在绝缘故障。
超声波法与TEV法都是可以在设备运行时进行的，是一种安全可靠的开关柜状态检修技术，也给潮湿开关柜的异常，开关柜的故障预知提供了一个好的方法，方便在故障发生前进行检修。
结束语
开关柜在电力系统的安全稳定运行中起着十分重要的作用，而开关柜凝露是威胁电气设备安全稳定运行的重要因素之一。减少湿气的进入、对已进入湿气进行及时有效的排出是抑制开关柜凝露产生的重要途径。在柜内已有湿气的情况下，排水型防凝露措施是从根本上解决凝露产生的重要方向和措施。
参考文献：
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[3]余接永.变电站高压室的防潮除湿治理[J].电力安全技术，2011.
论文作者:梁春明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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