浅谈变电站端子箱凝露结霜的危害和防治

朱世民　蒋志军

摘 要：文章对端子箱在变电站作用的进行说明，简述端子箱凝露结霜后给变电站一二次设备带来的危害；通过端子箱凝露结霜原因的分析，提出端子箱泥路结霜防治的方法，并在实际应用中取得成效。

关键词：端子箱；凝露结霜；受潮

1 概述

变电站端子箱是变电站内重要的设备，其作用是连接户外一次电气设备与户内保护测控等二次设备，端子箱通常安装在一次设备旁。在空气湿度较大时，如夏季的多雨天气，户外的断路器、电流互感器等端子箱潮湿空气容易进入，在其内部造成凝露或积水；冬季的雨雪天气，端子箱能的水汽在低温的作用下容易在段子排上形成霜冻或结冰；这些現象都可能导致直流系统的对地绝缘下降，情况严重时将造成直流系统二次回路正对地或负对地绝缘电阻下降到零，从而形成直流接地“接死”。如果直流系统正负回路上有两点接地，则引起直流空开跳闸或熔断器熔断，在此时一次设备发生故障将造成保护装置误动或拒动，损坏电力设备，情况严重时造成局部电网拖网，对电网的安全运行构成威胁。端子箱受潮还会使箱内端子排上的金属件生锈，在螺丝和连接片上形成已成铁锈或铜锈使二次端子接触不良；由于铁锈铜锈产生的接触电阻，使二次电流回路中端子发热，当锈迹增多时，接触电阻也不断增大严重时烧毁端子排，同样也会造成保护装置拒动或误动，引起电力设备事故。而互感类设备、隔离开关等电压和空开信号端子如接触不良则会造成保护测控装置误发信号、装置运行异常，给运维人员增加工作量，且易导致运维人员在判断异常时作出错误结论。所以端子箱凝露结霜的成因进行查找分析并采取相应的措施，对该类设备造成的异常及事故地防止具有重要的意义。

2 端子箱凝露结霜的成因分析和危害

在西北地区由于白天晚上的温度变化较大，部分变电站地势低洼且其离农田或池塘较近，该变电站相比其他变电站空气就比较潮湿，在运维人员日常的巡视维护检查过程中经常发现这些变电站的端子箱内顶部、箱壁均有凝结水珠。而凝结的小水珠在箱体内壁或顶部逐渐汇集慢慢变大，当变大到一定程度时由于其表面张力小于其自身所受重力时，其在重力作用下掉落，如果较多水珠滴落到运行设备的端子排上，就会造成箱内二次回路的接地或短路，严重时造成断路器的误动或拒动，破坏严重。冬季时，白天端子箱在阳光的照射下温度升高，水汽上升凝结落到端子上；但是夜晚来临时，温度下降快，这样落下的水珠就会在端子上凝结成霜或者冻结成冰块。端子箱经过白天太阳的暴晒、内部电器的发热，箱体内温度高，使水蒸发雾化，晚上温度低，且箱体是金属材质，温度下降快，箱内潮湿的热空气碰到冰冷的箱壁，在箱体内壁上形成了凝露水珠。如地处西北地区的某330kV变电站在夏季雷雨过后，110kV设备区经常会报直流接地故障信号，原因就是110kV设备区端子箱顶部有小水珠落到端子上造成的。经过上述的分析发现端子箱凝露结霜的两大因素是空气潮湿和昼夜温差过大。

3 凝露结霜的防治

由于凝露和结霜都是由于端子箱内的湿度大造成的，因此该问题应对端子箱内电缆孔洞进行封堵，同时对端子箱采取除湿和通风。首先是除湿，打开端子箱内加热器，使箱内温度升高，加快端子箱内空气的对流，使潮湿空气的温度相对升高，从而减小其相对湿度。通风，使加快箱体内湿气挥发速度，减少箱体内潮湿空气，降低柜内外的温差。

3.1 严密封堵端子箱和电缆沟

由于端子箱与电缆沟相连，电缆沟道通常在变电站内地势都比较低洼，在下水不畅时容易结水，沟道内空气以就比较潮湿。在变电站改造后，如未及时封堵电缆孔洞，孔洞封堵材料老化、脱落等原因，都会造成孔洞封堵不严，使端子箱内比较潮湿。因此选用性能良好的材料（防火板和防火泥）对孔洞进行封堵，有效的隔离潮湿空气进入通道。

3.2 自然通风原理

由于端子箱的高度和电缆沟的高度都是1.5米左右，根据烟囱效应端子箱低部就相当于烟囱效应的中合面。湿冷空气存在于电缆沟道内，在白天天气热的时候，湿冷空气从电缆沟经端子箱底部后由端子箱上部排气孔排出，就完成冷热空气的流通。这样，箱体内外的温度差也降低，凝露便不会形成。对于已经投运的端子箱需要简单的改造：在端子箱底部开小孔，小孔上覆盖滤网以防止灰尘和小动物的进入，便可以得到一个自然通风的箱体。或者在电缆沟道侧方开孔，这样电缆沟道中的水汽就有了出口，而不会从端子箱内渗出。

3.3 通风、驱潮措施

在端子箱上呼气孔处增设小风扇，在端子箱内部形成负压区，使潮湿空气能够从上呼气口排到箱外；箱底装设加热器，并经温、湿度控制器自动控制，防止夏季雨季潮湿空气在端子排上凝露；及在冬季潮湿空气进入端子箱后在端子排上凝结上冻，造成端子排短路。

3.4 设计合理箱体

合理的箱体设计有利于减小凝露和水滴对端子的破坏，设计端子箱时将顶部做成有一定倾角，这样，首先是外部有利于雨水顺势下落，雪天时不易在其顶部堆积，其次是内部形成的水珠顺倾斜的箱壁滑下，而不至于落到端子排上。在端子箱的侧面开两个孔洞，一个在柜体侧面下方开设孔洞，另一个则在上方开设，这样就会在端子箱内部对流式形成空气流通出口通道。最后是在端子箱底部加增高座，使端子箱不直接和电缆沟道旁的水泥基础接触，并在增高坐上开一些出气孔洞，使烟囱效应更加明显，电缆沟道中的水汽直接从这些小孔中除去，而不在进入端子箱内。

4 结束语

通过对端子箱凝露结霜原因的分析，找到问题的根源，并提出了问题解决的办法。此法不仅能避免端子箱形成凝露结霜，还可以达到快速驱潮、通风目的，使已经形成的水珠凝露快速消失。青铜峡变通过对110kV端子箱的改造，使其原本潮湿的端子箱变得干爽。虽然变电站的端子箱看似一个简单的附属设备，但其在变电站中的起到的重要作用，平时应加强对端子箱的管理维护，以保证设备健康安全的运行。

作者简介：朱世民，男，工程师，学士，从事变电站运维工作。