变电站户外箱柜防潮措施探究

广西卓洁电力工程检修有限公司 李 泽 崔 毅

电力变电站户外柜内空间设计是现代电厂电力系统中重要的一个组成部分，其户外使用箱柜多数为双层露天式设计布置，对箱柜内部、电气设备和各种动力电子应用元器件等都进行了大量优化设计，以更好地直接实现整个电力变电站的各种使用功能，保证了全站电力的正常运行供给。通常变电站户外或企业仓库内户外设备在柜内户外运行时，要求其所在处户外运行环境必须保证具有相对较高的运行风速和干燥后的温度，防潮是指防止潮湿电力系统户外设备运行时降低户外箱柜内湿度，是为防止潮湿引起的设备跳闸及绝缘子伞裙爬电等现象，并且这样可有效延长户外设备的使用寿命和缩短使用维护周期。

在变电站户外配电柜中，内部所装置的电气设施与电气元器件种类繁多，使得变电站的各种功能都得以充分实现。电力设备在正常运行时，其性能指标应是需长期保持在良好状态，并应具有相当高的可靠度，而干燥运行的环境是实现这个目标最为重要的手段之一。当壳体结露或潮湿电气事故同时发生于电气设备的壳体表面时，其金属绝缘体涂层的工作温度在这种环境条件的直接影响下就有可能也同时出现故障，甚至还可能会同时发生短路、接地或击穿线路故障等，造成电源相间和相邻电源连接线路发生短路等各类事故的同时发生，影响涉及到各种变电站户外箱柜中设备的安全和可靠地正常运行。当变电站户外箱柜在具有照射太阳光过大或高湿度的条件情况下，较易使其产生锈蚀与发霉腐烂等情况，二者均可能会对其造成较为严重的危害，影响涉及到电力变电站户外电气箱柜系统中的各种相关电气保护装置的使用性能。

1 变电站户外箱柜潮湿的形成因素

1.1 箱柜内部渗入雨水

断路器、隔离器和刀闸式阀门传动杆在引入后将端子箱、机构盒等引入箱柜内部时，多从顶部向下推进，引入后一般需在两个阀门接触面间同时开展一次封堵除湿工作，当阀门封闭不严重的潮湿问题出现时，遇到没有暴风雪或雨水的潮湿天气，雨水就可能会直接向下渗透到引入箱柜内部引发潮湿[1]。另外，变电站户外箱柜在其设备运行期间，会大量地需要使用与其本身相应的各种防水和防火密封材料，因此有良好的密闭性，配电柜内部与户外部分的温差形成了凝结的情况，由于柜内湿气无法及时排除进而导致配电柜处于潮湿状态，长此以往出现了箱柜开裂、损坏等各种情况，且在户外雨水较多季节时，也很有可能会因一些自然原因而造成户外箱柜内部的渗漏和浸没大量雨水。变电站户外箱柜柜内被雨水渗入大量天然雨水后，湿度到了一定地步会凝露，经太阳照射后会干燥留下污渍，也会降低绝缘件的绝缘性，形成了潮湿的情况。

1.2 柜体内外温差

从变电站户外箱柜结构看，配电盘的下部位置具有很高湿度，它会使腔体内部湿度逐渐变高，当温度差出现较大变化时，设备壁上就易出现结露情况。此现象具体的过程主要是配电盘的下部空间内的水汽会通过缝隙进入设备的内部空间中；当处在中午20～30℃的范围时，上部铁板的温度就会升高，增加了饱和的水蒸气，且空气内的水量也会增加；在到了傍晚、深夜或者早上时，铁板的会因为急冷而出现结露的情况[2]。

若整个箱柜外部的箱体温度比箱柜内部的箱体平均温度高，凝露物就可能会直接加热形成于整个箱柜的内壁上，使箱内空间范围内的所有电气设备均处在潮湿的高温条件，此运行环境下会提升箱内设备故障事件的发生概率；且凝露会导致水流的逐渐形成，危害了户外箱柜内部的各类相关电气保护装置及其正常运行使用的安全性。

2 变电站户外箱柜防潮措施探究

2.1 驱潮措施的应用

2.1.1 使用调湿片

调湿片的吸放湿动作是根据环境温湿度变化而变化。当湿度升高或温度降低时吸湿动作启动；当湿度降低或温度升高时放湿动作启动。由于调湿片内渗透压的变化需一定的压力和时间，所以调湿片的动作有滞后性。因此能将湿度保持在一定范围内，不会有大起大落的现象，但动作的趋势跟环境温湿度基本一致[3]。户外所有箱柜修改扩建过程中，选用的湿度控制器对其位置选择应主要是使它能自动精确调节柜内的空气温度及相对湿度，并直观醒目地根据设置相对调节湿度值进行整定。控制器正常工作运行期间，若设备发生出现故障或零件损坏，更换新的自动控制器一定须同时用户具备自动重新调节固定温度和相对湿度的特殊固定功能；对于传统变电站户外箱柜系统中的自动控制器，因其最常使用的方式是调节湿度和相对温度间相等的固定，应逐渐重新开始做好更换全新控制器的准备工作，新的或更换后的控制器一定需用户能自动重新调节一个整体固定值。

在工作实践中，因现场海拔较高，设备一直处在低温、高湿环境条件下，这就导致电箱内部频繁形成水露现象，且能看到明显的生锈痕迹；此时通过使用DRYKEEPER调湿片就能对电箱内部湿度有效控制，实现露水风险的规避。实践表明的电箱内部湿度情况在未使用及使用调湿片的变化如下：最低湿度＞100%/79%、最高湿度52%/40%、平均湿度85%/69%。

调湿片的吸放湿动作是根据环境温湿度变化而变化。当湿度升高或温度降低时吸湿动作启动；当湿度降低或温度升高时，湿动作启动。由于调湿片内渗透压的变化需一定的压力和时间，所以调湿片的动作有滞后性。因此能将湿度保持在一定范围内，不会有大起大落的现象，但动作的趋势跟环境温湿度基本一致。理论上，环境湿度越高调湿片的吸湿能力也就越好。但当调湿片体内的吸湿率达到一定数值后会无限接近环境湿度，但不会高于环境湿度。这样可有效将箱内的湿度控制在某个范围，从而保持箱内湿度平衡。

2.1.2 使用防水胶

在工作实践中，使用调湿片对变电站户外箱柜内部的湿度进行调整，并用防水胶对地板的缝隙进行填充，有效防止高湿度空气的进入。在变电站户外箱柜安装前，其设备的内壁存在严重的结露情况，尤其山顶上设备内的湿度非常高，此时先通过绝缘的黑色防水胶带把底部周围做好密封处理，后把透明的防水胶完成混合后向其内部倒入，倒入的高度约控制在1～1.5cm范围即可。

2.2 保障日常维护工作质量

运维管理人员在柜内或房间中开展日常维修工作时，应与当地的气象条件、气候特征、地理位置等因素相互配合，提升日常维修工作的综合适应力，运行和维护期间，根据设备的巡视、测试、检修等维护状态，重点组织开展了如下工作：

在户外箱柜与电缆线连接的位置处，对连接空洞的密封是否严格做出了检查；箱柜内部清洁、干燥必须注意保持状态；参照国家相关标准规定，检查温度控制器和湿度控制器的完整值，保证这两种类型的温度控制器相符；驱潮元件与回路检测时，以工作正常是否稳定为主要检测重点；对于箱柜内部的吸潮剂颜色仔细观察，如变色严重应马上进行更换；强化验收、校验温度控制器和湿度测量控制仪的工作；对保温驱潮装置实际使用的方法熟悉和掌握，雨雪天气后，将柜内温度和湿度的变化参数搜集记录并进行统计，总结变化的规律，据此可对温度控制器和湿度控制器的调节值做出适当的改动和调整，满足变电站户外箱柜柜内的设备对干燥度的要求；电缆沟的排水状况须经过定期检测，其内部的空气是否流通状态都需要加强，以便能顺利地从潮气中排除[4]。

2.3 变电站户外箱柜的科学选择

新建智能变电站或在后期更换其他地区现有的智能变电站时，均非常需要对变电站户外箱柜的日常使用管理方式和产品选型上的问题非常注重[5]。

设计施工单位以适应当地的自然气候地理条件、环境管理状况等因素作为箱柜设计主要依据，参照以往户外专业箱柜在设计生产过程中的实际运行使用经验，科学地合理选择户外专业箱柜所用结构材料和柜体结构，既同样可以充分保证户外专用箱柜本身具有整齐、美观的柜体外表和所用材料，同时又同样可以充分保证其隔热性能良好，结实、耐用、隔热。户外箱橱柜在其内部如果所有物含有一定的空气比例，要求其具有良好的空气通透度，保证了质量观察和安装检查相关工作的正常顺利进行。

在综合设计户外通风箱柜的最佳通风风扇孔结构布局设计过程中，常见的最佳通风风扇结构设计类型主要包含：上下左右左中上下水平行、左右上中下上水平行和轴对称、左右上下水平行和轴对称、上下4种，通过综合设计分析4种最佳通风风扇结构的基本特征后可分析发现，最佳箱柜通风风扇孔的结构布置设计方式应是左右上下水平行和轴对称的通风结构，可使柜内对于自然通风的空气对流压力要求能得到充分满足，上下两种最佳通风孔在结构中都应该分别做到尽量避免。

结语：柜内封闭潮气对于柜内变电站户外封闭箱柜内所有设备正常的运行工作状态来说会产生很大的不良影响，宜将户外驱潮控制设施、温湿度调节控制器等直接安装到箱内，并良好地配合开展日常设备养护维修管理工作，同时必须在安装户外箱柜时严格切实遵守安装工艺设计要求，防止柜内户外潮气直接照射进入箱内，保证户外设备安全、可靠稳定的正常工作运行。