摘要:近几年来,SVG设备发展迅速。针对我国东南部地区的电力系统,简要分析了潮湿环境对SVG设备的作用机理,从SVG设备本身的防潮设计、防潮包装方面,提出了防止潮气侵蚀SVG设备的若干办法。同时,根据影响SVG通信光纤绝缘性能的因素,有针对性地提出了提高SVG通信光纤绝缘性能的措施。
关键词:潮湿地区;SVG设备;防潮;通信光纤;绝缘性能
0 引言
腐蚀是各种SVG电子设备在使用过程中出现功能障碍的主要原因之一,实际造成SVG设备腐蚀最为主要的原因是环境潮湿,特别是在我国东南部地区,SVG设备极容易受到潮湿环境的腐蚀影响,因此,电力企业做好SVG设备的防潮工作显得尤为重要。SVG通信光纤作为保证SVG设备正常运行的部件,其绝缘性能的优劣直接影响到SVG设备能否正常使用。通信光纤长期被埋设在地下,工作环境较为恶劣,通过对SVG通信光缆进行绝缘检测发现,温度和湿度等会对通信光纤的绝缘性能造成影响,甚至会损坏光纤[1]。因此,本文对SVG通信光纤的绝缘性能进行了分析研究,并提出了提高其绝缘性能的应对措施。
1 潮湿环境对SVG设备的作用机理
潮湿的工作环境对SVG设备运行稳定性及可靠性有着较大的影响[2]。无论是金属设备,还是其他电子设备,在吸收周边潮气后都会在表面形成一层水膜,环境中的二氧化碳和二氧化硫等气体都会逐渐溶解在水膜中,并通过不断运动形成电解液,使得电子设备的金属材料会出现化学腐蚀或者电化学腐蚀的情况。当电子设备的非金属材料吸收环境中的潮气后,由于材料表面的毛细血管会逐渐凝结,因此当其与金属材料接触时,就会使得金属的临界湿度有一定幅度的下降。例如,当金属材料和吸收潮气的非金属材料接触后,金属材料的临界湿度将从70%逐渐降低到50%左右,使得金属的腐蚀情况加剧[3]。此外,潮湿环境能够为霉菌等生物提供一个更加适合栖息的环境,霉菌等生物也是造成金属腐蚀加剧的一个重要因素。潮湿环境对电力设备的作用主要包括以下3种方式:
1.1 附着在零部件表面
根据调查可知,当空气的相对湿度大于65%时,暴露在空气中的物体表面都会形成一层较薄的水膜,并且水膜的厚度随着空气中水蒸气含量的升高而增大,而水膜厚度的增大会导致SVG设备绝缘恶化。因此,即使SVG设备本身并不吸潮,但是由于水膜的存在,SVG设备表面的绝缘电阻仍然会降低。
1.2 深入零部件内部
SVG设备的零部件之间有一定的缝隙,使得水蒸气可以通过缝隙进入设备内部。众所周知,所有的高分子材料分子之间都存在一定间隙,特别是纤维材料,这就使得潮湿环境中的水分子不仅会由于吸附作用而停留在零部件表面,还能通过分子间隙等进入零部件内部。
1.3 溶解和扩散
水能够溶解于其他物质,同时在溶解的过程中与其他物质发生反应,产生静电吸附等情况。有机绝缘体材料吸收潮气则可以看成水在材料中不断溶解。当材料吸收湿气后,将其从一般的纯介质逐渐转化为复合介质,由于水分子本身就具有不良的介电特性,因此零部件吸收湿气后,其介电性能有一定下降。
2 潮湿地区的SVG设备防潮
2.1 防潮设计
潮气成分并不完全是水,而是较为复杂的水溶液,因此在SVG设备防潮设计中,首先,需要采用具有防水、防霉菌以及防腐蚀的材料,例如选择铸铁、不锈钢以及钛合金钢等。然后,需要对SVG设备的材料进行憎水处理,在处理过程中降低电子元件的吸水性,改变材料亲水性,例如可以采用硅有机化合物进行蒸汽处理等。最后,需要对其进行干燥处理。为了保证SVG设备电子部件表面的绝缘和抗腐蚀性能有一定提升,需要尽可能防止水分子在材料表面附着,可以采用吸湿性较小的绝缘漆喷涂在材料表面。
2.2 防潮包装
SVG设备防潮包装是防止潮气入侵零件的一种措施。对于吸收潮气能力较强的物品来说,潮气侵入零件内部会使得内装物品潮解变质。对于金属制品来说,潮气入侵会使得其表面出现腐蚀。SVG设备防潮包装的核心就是选择合适的防潮包装纸,同时根据设备属性确定干燥剂的使用量,最后对其进行严密封口。
对于SVG设备来说,防潮包装的要求如下:(1)应该保证在防潮包装的有效期内,包装内部的相对湿度应该控制在60%以下;(2)在防潮包装之前,应该仔细检查部件表面,清除油渍以及汗渍等脏污,之后再对其进行检验;(3)防潮包装材料本身的透湿度应较小,且在正常使用过程中不会产生腐蚀性气体。
3 提高SVG通信光纤绝缘性能的措施
SVG通信光纤绝缘性能降低的原因如表1所示。
3.1 温度方面影响
查阅文献可知,SVG通信光纤的绝缘电阻会随着温度的提升而逐渐下降,这是由于温度升高的同时,使得光纤绝缘体内部热运动逐渐加速,绝缘体内部的离子不断流动,导体本身存在一定的电压,随着离子传导电流增大,绝缘体的电阻降低。因此,对于SVG通信光纤绝缘性能的提升,首先应该考虑周边环境的影响,根据当地的实际情况,选择相应的温度矫正系数,经过计算分析之后,得出准确的绝缘电阻值。
3.2 湿度方面影响
当SVG通信光纤出现受潮现象之后,一般都会对其进行干燥加热处理,使得通信光纤的绝缘电阻得到提升。SVG通信光纤受潮后,需要第一时间对光纤外表面进行检查,当发现光纤表面出匣破损时,应该及时对其进行修补。
当SVG通信光纤出现受潮现象之后,一般的处理方式就是先锯掉几米的电缆,并且检查通信光纤内部的干燥程度,当整条通信光纤都受潮时,其表面绝缘性能就会完全破坏,就只能更换整个光纤。在进行电缆排管设计时,应尽量减少弯折,保持直线敷设。在电缆直埋过程中,最好采用新材料作为电缆的保护套,确保保护套耐腐蚀、光滑并具有足够的机械强度。
4 结语
SVG设备的防潮能力对其正常运行产生较大的影响,潮湿环境容易对SVG设备零部等造成影响,因此,为了保证SVG设备的正常运行,需要对设备进行防潮设计以及防潮包装。此外,SVG通信光纤的工作环境恶劣,导致其绝缘性能容易受到影响,为了提升光纤的绝缘性能,就需要对光纤进行干燥处理,并采取相应的防范措施,保证SVG通信光纤的绝缘性能。
[参考文献]
[1] 胡饪林.电缆绝缘检测技术研究[D].南京:东南大学,2004.
[2] 徐萍.绝缘电阻的测量及影响绝缘电阻的主要因素[J].煤礦开采,2001(Z1):78-79.
[3] 季红.电线电缆绝缘电阻测量不确定度评定研究[J].电线电缆,2011(4):34-37.
收稿日期:2020-08-19
作者简介:呼志军(1996—),男,湖南永州人,主要从事新能源运维工作。