环网柜内部空气湿度降低的有效措施

许丽

摘要：目前环网柜由于结构紧凑，占地面积小等优点被广泛应用，并成为配电网重要部分。在降温或空气潮湿时，环网柜内易产生凝露，严重时产生积水，此情况会导致交直流回路对地绝缘电阻下降，轻则使保护拒动或误动，重则引起短路，损坏设备，严重威胁电网的安全运行。经过讨论实施一些措施，如燕衔泥式下部封堵法，制定月、周、日计划，从二该公变低压JP柜取电，低压电缆敷设到环网柜内的低压取电箱中，在低压取电箱接入环网柜内的防凝露装置等，有效地防患此类事件。

关键词：降低；环网柜；内部；空气湿度

引言：

随着城镇化进程加快，城市配电网的规模也在随之增加，电缆化程度也在提升。在实际运行环境中，户外环网柜普遍存在空气湿度大，有凝露产生的现象。非常容易导致操作机构的锈蚀，绝缘程度随之下降，设备的运行也受到影响。在中压配电网里面，环网柜属于最为常见的一种终端配电手段，通常都在户外安装，内部出现凝露的可能性较大。某县供电公司对凝露现象最为严重的，也是最具有代表性的该环网柜入手，分析此环网柜内部凝露的产生及难以消除的原因，针对性的制定解决方案，从而使处理后的环网柜内部的空气湿度降低在规定范围90%以内。针对配电环网柜凝露的成因及对配电可靠性的影响，提出了基于多要素相互作用的配电环网柜的防凝露控制算法，并构建了配电环网柜防潮控温的远程实时集散监控系统。

1环网柜概述

1.1环网柜除湿发展现状

传统的环网柜使用加热方式进行除湿环网柜器件表面凝露问题得以消除，但也导致了环网柜内空气湿度增大。采用半导体制冷除湿可以提高除湿效率并解决环网柜空气湿度问题，但需要解决电源供电问题。随着城市配电的不断发展，具有紧凑性、灵活性的户外环网柜得到了大量的应用。户外环网柜大量的投入以及使用越来越多的问题也逐渐的呈现出来。由于梅雨时节空气湿度大导致部分户外环网柜周边环境潮湿空气中的水分极容易在封闭的柜内形成凝露。户外环网柜的凝露使操作机构绝缘程度下降，长期后导致操作机构间放电短路，严重的影响了电力设备的正常安全运行[1]。近年来，由于凝露的问题而引起的电力设备故障已经成为配电网线路跳闸的主要原因之一。现阶段环网柜使用加热方式除湿效率低且水汽仍然存在环网柜中，一定条件下仍然出现绝缘能力降低导致的设备短路情况。由于环网柜电压为110kV取电不便，加热方式除湿时一般使用蓄电池作为电源。

1.2某环网柜运行情况概述

某县供电公司10kV某环网柜已投运3年，负荷集中在2段，有11路设备间隔，其中带电间隔共4路（含TV)。此环网柜因地理，设备等因素影响，常年有凝露现象产生，严重时于带电间隔内部产生积水。此情况对配网运行构成巨大的威胁。龙岗环网柜是双母线分段，环网柜下部有电缆室，外部有因城市美化而种植的竹木绿植等，这种内部结构与外部环境也是金寨县供电公司环网柜中相当普遍的。研究并解决该环网柜凝露问题可为后续环网柜除凝露工作提供借鉴。

2降低环网柜内部湿度的措施分析

2.1降低环网柜内部湿度的可行性分析

通过在该环网柜安装具有定时记录功能的电子温湿度表，并选择清晨时最易产生凝露时进行巡视并记录天气情况后得出结论：该环网柜的月相对湿度平均值是93%，超过技术要求的90%，所以经常出现凝露现象。

2.2环网柜内部空气湿度过大的原因分析

2.2.1间隔底部的电缆仓封堵不严

目测封堵情况，有未封堵完全现象则判为底部封堵不严该环网柜坐东南向西北，土壤潮湿，绿植遮覆。地下电缆室中有明显积水，大部分是从进出线电缆通道中渗入，电缆室四壁也同样潮湿，用湿度计测得空气湿度在95%以上。因环网柜内设备间隔底部未封堵，电缆室中的潮气在水蒸气压力的作用在可以畅通无阻地对流到环网柜内部，遇冷凝结。

2.2.2电源功率小

防凝露装置无法接入有效电源。环网柜自带的防凝露装置是安装于柜体内部的加热片，每片有150W，每个柜子有2片，分别置于柜体电缆仓及继保仓，受温度感应开关控制，该环网柜目前有4个间隔运行，需1200W电源才能保证防凝露装置正常投入[2]。目前环网柜内的220V电源仅有TV二次抽头。该的备用TV（一段）二次抽头有100V及220V，220V的端子配1A保险，即可带动220W的负荷。不能满足柜体防凝露装置用电需求。电源功率小会导致柜体内所有的防凝露装置不能正常工作是要因。

2.3降低环网柜内部湿度的解决措施

2.3.1间隔底部的电缆仓封堵不严解决措施

解决措施：于电缆仓下部喷膨胀胶（阻燃型）将整个电缆仓下部井口整体覆盖（面状封堵）。施工人员身处地下电缆室中，于电缆仓下部喷点阻燃型膨胀胶，一点一点地喷发，直至膨胀胶包裹电缆并覆盖整个电缆仓下部空间[3]。

实施难度：施工过程中不可操之过急，防止膨胀胶自下而上膨胀到电缆仓中。实现效果：膨胀胶是将电缆仓下部空间整体封堵。可靠性：可以满足2～3年封堵需求。适用性：适用于各类环网柜。

2.3.2电源功率小解决措施

解决措施：列入农网维护工程，制定月、周、日计划，引入市电。该环网柜约50m处有二该公变1台，可从公变JP柜中引220V电缆到环网柜。实施难度：这种小型工程，须和其他相关工程打包，从计划到施工约需20多天。

实现效果：根据20A空开的载流量，可使用4400W以内的电气设备。柜内最大用电量为3600W（11柜×每柜300W加热片＋抽湿机300W），可见即使极端环境下，防凝露装置也可全部运行。保障环网柜不再凝露。可靠性：加热片的启动温度设为10°，抽湿机设为70%启动，常温下由抽湿机负责除湿，在低温下，抽湿机效果不良，则有加热片负责除湿。适用性：100m以内有公变的环网柜。

2.4降低环网柜内部空气湿度措施的实施效果

2.4.1对策一实施

措施：燕衔泥式下部封堵法。实施结果：阻燃型膨胀胶已把电缆仓的下部井口整体封堵，地下电缆室中的空气已无法对流到环网柜内部[4]。

2.4.2对策二实施

措施一：制定月、周、日计划。措施二：从二该公变低压JP柜取电。措施三：低压电缆敷设到环网柜内的低压取电箱中。措施四：在低压取电箱接入环网柜内的防凝露装置。实施结果：根据20A空开的载流量，可使用4400W以内的电气设备。柜内最大用电量为3600W（11柜×每柜300W加热片＋抽湿机300W），可见即使极端环境下，防凝露装置也可全部运行，保障环网柜不再凝露。

结束语：

综上所述，本文对该环网柜内部空气湿度过大，产生凝露现象的原因以及改进措施进行分析。对主要因素进行改进。依据相对湿度公式对该环网柜完成了“一堵、二疏、三保护”的三项措施，多管齐下治理凝露。使活动后的月相对湿度保持在65%左右，制止了环网柜凝露的发生。除此之外，还应加强对环网柜的日常巡视检查，对故障缺陷等能够及时处理才能提升环网柜的使用寿命，保证环网柜的正常稳定运行。

参考文献：

[1]方春华,潘明龙,易满成,顾春晖,李桂军,沈应涛.环网柜电缆室电缆过长对套管受力分析[J].高压电器,2018,54(01):23-28.

[2]陈波,蔡田田,肖卓典,乔峰,许健,吴恒.集成芯片化DTU智能环网柜的设计与实现[J].电子设计工程,2017,25(24):1-5.

[3]胡凡君,张勤,李鹏,苗爱敏,邹勋,陈霍兴.基于NPE算法的环网柜故障检测方法研究[J].自动化仪表,2017,38(10):69-73.

[4]王金方,王万亭,朱波,刘华民.双电源自动投切环网柜的研制与工程应用[J].高压电器,2017,53(07):199-204.