摘要:随着10kV配网中压环网柜应用的不断增加,各种问题也随之凸显,本文叙述了10kV配网中压环网柜的运行现状,对凝露现象严重导致设备受损的情况进行了分析,通过研究凝露现场的原因提出相对应的除湿措施。
关键词:10kV配网;压环网柜;凝露现场;除湿
随着经济的发展和技术的进步,10kV配网中普遍使用了压环网柜。但是,在日常运行维护发现,10 kV电缆环网柜普遍存在凝露现象,容易引起绝缘程度降低、操作机构锈蚀、二次回路短路等问题,从而多次造成停电,经济损失巨大。
一、凝露对10 kV电缆环网柜造成的影响
1.降低设备绝缘强度
当凝露现象发生后,凝结的水珠会在重力影响下发生滴落,如果水珠滴落在运行电缆头上,会增加电缆的导电性,造成放电,如果检修人员没有注意到,会导致电缆头发生爆炸,甚至造成环网柜爆炸。
2.操作机构锈蚀
发生凝露后,会导致设备本体锈蚀腐蚀严重,接地线锈蚀烂断,操作机构生锈拒动,降低了环网柜的使用寿命。
3.二次回路短路
凝露情况很容易造成环网柜发生异常,其中二次操作系统很容易由于凝露发生短路现象,进而造成误动(误分和误合)出现。通过日常运行维护工作发现,新线路和新设备由于运行时间短,二次回路端子运行正常,无短路现象,而投运时间较早的户外环网柜会发生二次操作系统短路,从而导致设备误动作。
二、环网柜中发生凝露现象的原因
现代的观点认为,空气成分可以分为干空气、尘埃和水汽3个部分。空气中,绝对湿度指的是单位体积的空气中,在规定的压力和温度条件下,空气中的水汽质量情况。而饱和湿度则指的是单位体积的空气中,在一定的压力和温度下,能够包含的最大的水汽质量。根据实验发现,当温度升高时,空气含有的水汽质量也提高,从而空气的饱和湿度也增大。相对湿度指的是绝对湿度和饱和湿度比值。如果湿度保持不变,当降低温度后,水汽产生的压力达到饱和压力时,水汽就形成饱和状态。当温度再降低时,水汽就会发生冷凝现象,变成露滴,也就是凝露现象。可见,温度和湿度是出现凝露现象的决定性因素。
1.环网柜内外温差大造成凝露
一方面由于环网柜结构紧凑且广泛分布在园区道路两侧、公园绿化景区等地方,因此,柜体内的温度通常不能达到加热要求。同时,由于环网柜基础没有预留通风孔和柜体无通风窗,造成通风状况差,内外气体无法对流,在温差大的情况下很容易造成凝露,顶部形成冷凝水。
2.环网柜底部未封堵造成凝露
在雨季,由于底部电缆沟道和电缆井内积水,导致环网柜箱体内湿度过大。当处于冬季等温度较低的季节时,环网柜内部会达到较高的温度,和外部温度形成鲜明的对比,从而容易造成凝露现象。
3.环网柜未安装底板造成凝露
在近几年的运行维护过程中发现,环网柜在安装时往往忽视了底板的安装,导致环网柜体与沟道无法有效隔离,沟道内的潮气以水蒸气方式进入柜内,当外部环境温度较低时,容易造成凝露。
4.电缆井积水造成凝露
根据规定,对于户外安装的环网柜来说,柜底部为半潜入式电缆井,埋人深度要超过1.3 m。由于在实际工作中可能会发生污水或雨水灌人的情况,因此电缆井内通常都会存在积水。积水会形成水蒸气,从而造成箱体内的水汽较多。
由于电缆沟道建设受实际环境限制,目前所有的电缆沟道和电缆井均未做防水处理。如陕西省岐山县蔡家坡园区内地下水位较低,部分地段地下水位甚至超过沟道深度,加之地下河流和污水管道的渗水,造成电缆沟道和电缆井出现积水形成凝露。
三、凝露除湿的几点策略
通过分析可知,在环网柜箱体内,加强对空气湿度的处理可有效解决凝露问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际工作中,技术人员可以提高对箱体结构以及其他的基础构造的关注度,来达到降低湿度的目的,从而减少凝露现象产生。
1.对环网柜进行通风改造
(1)基础预留通风孔。要求对环网柜基础四周增加通风孔,使柜体内的空气可以从通风孔排出,避免水蒸气滞留在环网柜内部。要求环网柜基础必须高出地平面40 cm,在基础的四周制作界面为20 cm×30 cm的通风孔,以实现空气对流和排水蒸气的目的。
(2)箱体外壳打孔。要求在不破坏箱体外壳强度的前提下,多开一些通风气孔,加强内部空气对流。
2.对环网柜预留孔洞进行密封处理
对环网柜电缆进出口处进行大面积严密封堵,让整个柜体对电缆沟道形成隔断层,防止电缆沟道内潮气或相对温度较高的气体进人箱体形成凝露。对预留的贯穿孔洞使用防火封堵组合材料进行严实封堵,既能对电缆产生防火封堵效果,又能保证对柜体二次穿线的施工方便。
3.环网柜安装底板隔离电缆沟道
环网柜底部是潮湿空气进人柜体内的主要通道,需要对其进行有效隔离。可对环网柜底部与基础连接处采用钢板铺地,绝缘胶板加玻璃胶进行密封。
4.隔离环网柜基础与电缆沟道
将环网柜基础与电缆主沟相互隔离,柜体基础的标高必须高于电缆主沟标高,防止电缆沟道内的积水流人柜体基础内,在条件允许的情况下可以考虑修筑通风和排水系统。
四、防凝露措施采取后的效果
铜陵市义安区供电公司公司自2017年1月份在逐步采取以上措施后,所有环网柜设备已经正常运行了6个月时间,不仅解决了凝露问题,而且大大提高了环网柜运行的安全性和稳定性,保证了电网的安全可靠运行。将采取的措施进行推广,有效地解决了当前存在的凝露问题,延长了设备使用寿命。
五、下一步将采取的措施
1.加大对电缆环网柜设备的巡视检查力度
加强电缆环网柜设备的巡视检查工作,及时发现、汇报和处理设备运行过程中存在的凝露或潮气引起的放电及锈蚀问题。
2.要求对新建的环网柜基础井进行防水处理
由配网管理专责负责,在新建的环网柜基础井验收时进行防水试验,如果存在问题,必须进行浇筑防水处理,并且对进出电缆井的所有管沟进行防水处理,确保电缆井干燥无渗漏。
针对现在使用中的,没有防水处理措施的环网柜基础,由配网管理专责负责列人年度计划,分批分次逐步改造处理到位。
3.与厂家沟通提出技术要求
针对环网柜使用过程存在的凝露问题,及时与设备生产厂家进行沟通反馈,将环网柜设备防凝露潮湿及防锈列人技术要求。
六、结语
现阶段的解决方案仅仅是通过创造自然通风条件来降低湿度,对控制设备凝露问题能起到较好的缓解作业,但并不能从根本上解决凝露问题。在后续的方案完善中可通过加入在线监测、太阳能发电、4G通讯等新兴技术的应用,做到对重点设备的实时监测,可采集温度、湿度等数据,并可加装自动开启的排风扇和抽水泵等设备。随着户外环网柜的大量应用,凝露问题仍将会严重的影响设备安全,如何能更好更经济更安全的解决此类问题,对降低设备故障的发生,提高电网可靠性具有十分重要的意义。
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论文作者:文新国,潘智康,张晓妍,宋振中
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签:环网柜论文; 电缆论文; 沟道论文; 设备论文; 基础论文; 湿度论文; 水汽论文; 《电力设备》2017年第17期论文;