一种具备防潮能力的新型开关站采光帘

李乐恩，张锦流，李振杰，卢金明

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门 529000）

0 引言

配电开关站设备的内部线路布局较为复杂，且由于空间较为狭小，容易因为工作环境使其内部潮湿；而珠三角地区为亚热带季风气候，空气湿度在梅雨环境下达到峰值，且珠三角地区同为台风高发区域，导致开关站设备湿气过大，可能导致设备绝缘性能下降，设备可能会发生漏电或短路事故，从而引发误跳闸，严重时更会引发开关设备的放电闪络以及爆炸，严重破坏设备稳定运行。当空气相对湿度大于80%时，电气设备中的有机及无机材料构件由于受潮，将增加重量、膨胀、变形，金属构件腐蚀也会加速[1-2]。因此，珠三角地区供电部门均将开关站防潮视作重要的管控项目之一。

1 项目研究背景

从珠三角地区10 kV 配电线路运行状况来看，大部分配电房及开关站都通过加装抽湿机来保证足够低的空气湿度，开关站抽湿机如图1 所示。然而，配电房及开关站除了要保证足够低的空气湿度，还要保证足够的采光。目前少部分开关站是通过全封闭玻璃窗户来保证采光，大部分开关站是通过百叶窗来保证室内的透光性，开关站百叶窗如图2 所示。

图1 开关站抽湿机

图2 开关站百叶窗

由于百叶窗要保证采光无法闭合，在风道的影响及气压差的作用下，这些大部分通过百叶窗来进行采光的开关站会将外界的潮湿空气也吸入开关站内，抽湿效果将大打折扣，开关站误跳闸的概率也随之增加，配电线路开关跳闸如图3 所示。

图3 配电线路开关跳闸

目前能同时解决10 kV配电开关站采光及抽湿两大问题的方法主要是对开关站进行改造，将原有的百叶窗改为封闭玻璃窗。然而加装封闭玻璃窗需要采购大量玻璃窗，需要对开关站墙身进行改建，这将会耗费大量的资金、人力及时间。另外采用玻璃窗时，在高温干燥环境下必须通过开窗来保证通风[3]。相比百叶窗，小动物甚至是无关人员误进入开关站的概率将会增加，从而引发电力安全事故。

基于上述分析，致力于研发一种具备防潮能力的新型开关站采光帘。开关站采光帘是通过分别在一块透光挡板边框处以及开关站窗口边框处加装条形磁铁，工作人员可直接将透光挡板贴在窗口处，从而解决采光及抽湿两大问题。在雨季或台风发生时期，工作人员可直接将挡板贴上；而在非潮湿时期工作人员可直接将挡板取下保证通风。该装置造价成本低廉、安装方便灵活，在施工周期长、经济成本高、开窗则难以阻挡小动物的加装玻璃窗方法面前呈现出明显优势。

2 设计思路

为了保证开关站既能实现空气湿度低于规定数值又能保证采光，从开关站防潮管理工作实际出发，设计一款能同时解决开关站抽湿和采光两大问题的防潮采光帘。在实际情况中，大部分开关站或配电房是采用百叶窗来保证室内的透光性，在室内加装抽湿机进行抽湿。由于百叶窗要保证采光无法完全闭合，在雨季等空气湿度比较大的环境下，必然会导致外界的潮湿空气在气压差的影响下被吸入开关站内，使抽湿效果下降；遇到炎热干燥的天气，开关站也要保证通风，以免致使开关站设备过热，在通风之时开关站也要防止小动物或无关人员误进入室内。因此，结合实际工作环境所研发的开关站防潮采光帘具备以下特点：①可以适用于炎热干燥和多雨潮湿等不同的天气环境；②可保证开关站内的采光，防止开关站内发霉；③可防止小动物或无关人员误进入开关站，降低发生电力安全事故的概率；④操作简单，成本低廉，可大规模量产并应用于现有开关站。

3 结构分析

新型开关站采光帘由挡板部件及窗口框架部件组成。其中的挡板部件主要结构包括铝合金边框、透明挡板、内嵌圆形强磁，窗口框架部件主要结构包括铝合金边框、内嵌条形强磁（图4）。

图4 挡板部件结构

3.1 铝合金边框（挡板部件）

新型采光帘挡板部件的结构是铝合金边框。铝合金边框采用铝合金长片组装制成并固定于矩形透明挡板边缘，既保证边框的结构强度，也可减轻挡板部件自身重量提高便携性。挡板部件四周铝合金边框内部均加装圆形强磁，以保证挡板部件能牢固贴合在窗口框架部件上。铝合金边框尺寸可根据实际工作环境自行设计并量产。

3.2 内嵌圆形强磁

圆形强磁内嵌于挡板部件的铝合金边框，铝合金边框四周均内嵌6 颗圆形强磁，共24 颗，每颗圆形强磁尺寸为r5～h3。

3.3 透明挡板

透明挡板设计为矩形透明PC 板，尺寸设计为足以完全覆盖开关站采光口的大小。另外由于PC 板与铝合金为易加工材料，运维单位可根据开关站采光口实际大小将挡板部件设计成不同尺寸并量产。

3.4 铝合金边框（窗口框架部件）

窗口框架部件的铝合金边框与挡板部件的铝合金边框设计大致相同，均由铝合金长片制成。与挡板部件铝合金边框不同的是，其内嵌的强磁为条形强磁。

3.5 内嵌条形强磁

条形强磁内嵌于窗口框架部件铝合金边框内部，铝合金边框四周均内嵌1 条形强磁，条形强磁也可根据实际情况自行设计尺寸。

3.6 操作步骤

采光帘的使用步骤：①在开关站百叶窗采光口的室内侧加装窗口框架部件；②遇到潮湿天气时，运维人员则直接拿出对应的挡板部件，利用其内嵌的强磁直接贴在窗口部件上；③潮湿天气过后，运维人员直接将挡板部件取下并妥善保管，需要时再取出。

4 效果分析

为了对新型开关站采光帘的使用效果进行测试分析，通过对比分析法在某小区的2 个邻近的设计相同的开关站上进行抽湿，将不使用采光帘和使用采光帘后的抽湿防潮效果进行对比测验，测试结果见表1。

表1 测试结果对比分析统计

根据表1 可以看出，研制的新型开关站采光帘使用后，在开关站内使用抽湿机进行抽湿效果会更好，空气湿度明显下降，极大提高防潮效率，减少开关站发生误跳闸等电力安全事件发生的概率。同时，使用新型开关站采光帘后室内照度无明显变化，可以满足开关站的采光需求。

5 结束语

开关站的稳定运行是保证配电线路供电可靠性的重点，而防潮工作则是开关站稳定运行的关键。研制一种具备防潮能力的新型开关站采光帘，结合配网开关站采光窗口的特点，对采光帘挡板的尺寸进行设计，在采光帘挡板边缘以及开关站采光口均加装带有强磁铁的铝合金边框，工作人员可以很方便利用强磁铁安装及拆除采光帘挡板，以应对不同的天气环境，从而实现防潮、通风及采光功能一应俱全。同时所提出的新工具整体设计轻巧、便携型强、结构简单、制作成本低廉、易于批量生产，具有很强的发展前景，在材料和结构上加以改进，性能可进一步提高，如将其改进为可伸缩或可折叠，从而进一步降低制作周期与成本。