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摘要：随着经济的迅猛发展，城网中采用电缆化供电已成为配电网发展的必然趋势。从电缆化供电来考虑，环网供电以其经济性和可靠性成为配电网络电缆化的首选形式。环网柜被广泛应用的同时，该设备故障的发生也随之增多。本文经过研究发现，凝露问题是引起10kV配电环网柜发生故障的主要原因，且严重影响了该设备的供电可靠性。本文通过采用新材料、新技术，解决因凝露造成的环网柜故障问题，确保该设备安全、可靠运行。
关键字：环网柜；故障；凝露
1 配电环网柜故障原因分析
随着新农村建设、城镇化进程的加快、第三产业尤其是商业和居民生活用电持续以超过两位数的增幅的快速增长，人们生活水平的日益提高，对供电质量和可靠性提出了更高的要求。通过建立以环网供电模式为主的配电网络，实现在复杂网架下的快速故障处理和恢复，大大缩短了停电时间，使供电可靠性再上一个台阶。由于环网柜的体积小、价格低、易操作、安装简单、操作安全等优势使它在配网改造工程中得到广泛应用。与此同时，对环网柜可靠供电的要求也愈来愈高。本文通过对某市2012年至2015年，近四年10千伏环网柜故障情况进行跟踪统计，如下图1所示。
从数据分析可以得出，10千伏环网柜故障的主要原因是凝露造成的，比重占71.01%。凝露致使电气设备严重受潮，容易造成电气击穿或绝缘下降，产生安全隐患。同时，凝露还会造成电气传动机构锈蚀导致在执行工作时失灵，甚至因凝露潮湿导致二次端子短路，造成设备误动或拒动。
本文还统计了2015年环网柜遥控情况，如下表1所示：
遥控成功率是配电自动化专业的重要指标之一，在同业对标中要求环网柜遥控成功率不低于92%。通过表1可以得出，该市2015年1至至3月份、11至12月份遥控成功率均低于基本要求。本文对此结果进行跟踪分析，得出遥控指标不达标的原因，如下表2所示：
通过表1和表2可以得出，2015年1--12月遥控成功率平均水平为89.87%，与同业对标要求存在较大的差距。而由环网柜凝露造成的故障占所占比例高达74.81%。因此可以得出结论，环网柜凝露故障是造成环网柜遥控不成功的重要原因，严重影响遥控成功率指标。
2 凝露故障原因分析
凝露本质上是水由气态变成液态的结果。一定压力下的水蒸气，必须降到一定温度（即为该压力下的凝结温度）以下，才能开始凝结。因此，环网柜出现凝露现象一般都是在天气较为寒冷、潮湿的月份。本文根据该市1-3月和11-12月这五个月份对配网城区所有电缆线路（共116条）的全部环网柜，由凝露造成的故障情况进行现场调查和统计。根绝调查结果发现，这五个月份平均环网柜发生凝露故障的数量占环网柜产生凝露的数量高达27.51%。可见环网柜产生凝露如果处理不及时，将严重影响对配电网安全稳定运行。配电环网柜发生凝露故障最根本的症结在于环网柜柜体内部产生凝露，从而引发环网柜内部高压开关发生拒动、误动或跳闸等故障。为了降低配电环网柜凝露故障率，必须从根本上解决问题，本文对该时间段内产生凝露的原因进行了研究分析，得出凝露产生的主要原因有：环网柜底部密封不严密和环网柜基础井内有水。
本文对以上得出的两个主要原因进行深入剖析，得出以下结论：一是本文对2015年所有环网柜备用间隔新增用户封堵情况进行逐一调查分析，分析结果显示环网柜备用间隔新增用户未封堵数量占新增用户总数量的比例高达到45.71%，新增用户时，施工人员破坏了原先的封堵，未及时恢复，将导致潮湿气体进入环网柜形成凝露。二是针对环网柜本体原因进行调查发现，由于环网柜底部凹凸不平，电缆孔洞大小与电缆型号不匹配，封堵总是存在缝隙，致使水汽进入环网柜内形成凝露。三是环网柜电缆孔封堵材料主要采用封堵泥，时间久了封堵泥会开裂，不能满足封堵材料耐用、无开裂的基本要求。四是广泛使用的单层电缆井盖（包括水泥井盖、复合井盖），无法实施密封措施，电缆井盖与井圈契合度不够，存在缝隙，且容易受外力破坏，导致井圈下陷，井盖损坏，如果不能及时修复，将使路面积水、生活污水往通道里倒流，电缆井进水后的干燥处理非常困难，实际操作中，只能用抽水机进行抽水，因渗漏井浅，水抽不干净，在潮湿季节产生潮气，一方面会导致环网柜内形成凝露；另一方面电缆运行环境长期处于潮湿的环境，不仅影响电缆的正常运行，而且使电缆故障有扩大的危险，影响电缆安全稳定运行。
3 技术措施
本文针对以上四个关键症结进行研究分析，提出相对应的技术措施。首先，制定针对性的验收策略，加强封堵，使工作流程更加完善，确保新增用户封堵率达到100%。具体实施措施如下：
（1）环网柜进行停电新增用户前，应通知封堵人员进行封堵的时间，以便在工作票到期之前，能够对新增用户间隔封堵；
（2）对新增用户间隔封堵情况的验收，应列入城区环网柜、分支箱等设备的验收规范中。
（3）应加强环网柜、分支箱新增用户封堵的管理，做到“不封堵不送电”。
其次，本文针对封堵材料和封堵方法进行改进，具体实施措施如下：
（1） 在电缆井内利用二次浇注钢筋混凝土来隔绝环网柜和电缆井基础，让整个环网柜和电缆井隔绝，以防水汽从井内进入环网柜形式凝露。
（2）在电缆井顶部与环网柜结合处放置专用密封条或者直接用水泥封住，避免水汽从外部进入环网柜底部形成凝露。
（3）在浇筑钢筋混凝土时把专用模组框架浇注在里面，方便电缆穿过以及后期升级扩容。
最后，本文对井盖的密封技术进行改进，具体实施措施如下：
（1）针对城区内电缆井盖较多、较分散的问题，指定了电缆井盖更换计划，首先对城区内地势较低，容易积水的电缆井盖进行更换，把普通的单层井盖更换为双层防腐蚀球钢型井盖，减少积水的流入。然后通过梳理2015年至今的消缺记录，针对积水严重的电缆通道上的单层电缆井盖进行逐一更换治理。
（2）在更换双层井盖的同时，对电缆内盖进行密封胶密封。
（3）在非机动车辆道路上的电缆井，按照国家标准GBJ108-87《地下工程防水技术规范》，通过提高电缆井口的高度，减少水从电缆井盖流入通道中。
本文根据以上改进措施进行现场方案实施，并随机选取了100组试验数据。通过100组试验数据统计表可见，方案实施后，环网柜产生凝露的现象得到了明显的改善，其中没有产生凝露的环网柜为96组，成功率达到96%，其余6台只有潮湿痕迹，并没有形成明显的水珠。由于新方案把被动处理凝露，改变为主动防止凝露的产生，增加了环网柜防凝露的可靠性，有效地解决了靠加热除湿或者安装除湿器方案存在的灵活性、使用寿命、电能消耗和可靠性等问题。
4 巩固措施
为了更好的预防环网柜凝露现象的产生，本文还从环网柜本体和基础制作方面进行着手，提出了以下巩固措施：
（1）对新增的环网柜在做环网柜基础时，将前后两侧各四个通风口、两侧各两个通风口预制好，并加防护窗达到防小动物的目的。
（2）对新做的环网柜基础必须做好防水措施，验收合格后方可安装环网柜。
（3）对要安装的环网柜必须进行改造，在环网柜顶部增加吸水毛毯。
5 结论
本文有效解决了环网柜凝露故障的问题，改善了环网柜运行环境，遏制设备锈蚀老化，延长了环网柜使用寿命，节省使用、维修成本以及运维人员投资成本。同时减少了因凝露故障造成的配电线路停电，有利于配电网的安全稳定、可靠运行，使防凝露控制技术在安全、可靠、节能方面上新台阶、发挥新效能。
参考文献
[1]李景禄. 实用配电网技术[M]. 北京：中国水利水电出版社. 2006.
[2]张炜, 王也. 配电网环网柜放凝露措施研究[J]. 技术与市场. 2015(11).
[3]杨世海，陈昊，李翔等. 城市供配电技术[M]. 北京：中国电力出版社，2014.
论文作者:成红星,李岚冰,王明同
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签：环网柜论文; 电缆论文; 井盖论文; 故障论文; 本文论文; 措施论文; 用户论文; 《电力设备》2017年第1期论文;