变电站户外箱柜防潮分析及措施

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1、变电站户外箱柜防潮分析及措施郭子君１郭婧２苏毅2（１武汉大学电气工程学院湖北武汉４３００７２２国网湖北省电力公司检修公司湖北武汉４３００５０）　摘要：对湖北地区５００千伏变电站户外箱柜安装方式、箱体结构及驱潮装置的运行情况进行调研，分析户外箱柜受潮原因，在此基础上提出户外箱柜的设计选型、安装工艺、箱体改造及日常维护等相关要求。.jyqk63文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．08．０40近年来，湖北电网５００千伏变电站发生多次因户外箱柜内二次元件或端子受潮，引起断路器分合闸线圈锈蚀、控制回路

2、电缆转接头短路等，造成的断路器拒动、控制回路开路、三相不一致继电器误动等故障，严重威胁着骨干电网的安全稳定运行。户外箱柜内部湿气的主要来自在哪里？是本文解决问题的关键。１户外箱柜受潮原因分析户外箱柜一般采用落地式、架空式、悬挂式三种安装方式。随着变电站电气设备安装工艺的不断改进及组合电器设备的广泛应用，为保护电缆外绝缘及施工工艺美观，目前交直流电缆经电缆沟接入户外箱柜的方式可分为直接接入、穿镀锌钢管接入、经电缆槽盒、穿波纹管（多用于组合电器设备）入柜。１．１“烟囱”效应电缆沟不仅是电缆的安装通道，还是设备区内的排水通道，故沟内湿气较重。

3、沟内的湿气随热空气向上运动。对于柜体直接安装在电缆沟上部的箱柜，电缆入柜后，由于箱柜底部与电缆沟之间封堵不严密，尤其是入柜电缆与电缆间的间隙较难封堵，使得电缆沟中湿气通过孔洞或缝隙进入箱内，日积月累箱内金具出现霉点甚至锈蚀。同样电缆穿管或经电缆槽盒接入柜体，镀锌钢管、槽盒和波纹管为电缆沟道中的潮气形成进入箱体的通道。沟内潮气通过孔洞或缝隙进入了柜内。笔者以简图形式表示户外箱柜、电缆及湿气经过的通道（见图１）。通过现场观察，箱体内设备霉点分布呈电缆入口处霉点集中逐步向周边扩散的趋势。电缆入口处虽用防火堵料进行了封堵，但堵料受潮气长期侵蚀后

4、，出现了油土分离，并逐步干裂垮塌，形成裂缝，从而使潮气进入柜体。１．２“温差”效应电缆沟道中的潮气进入到组合电器现场ＬＣＰ柜后，由于继电器及低压电气回路运行，电气元件发热，使得柜体内外存在温差。当箱柜内部温度高于外部温度时，箱内潮气在温度较低的柜体内壁上形成凝露。如户外箱柜加热器未经温湿度控制投退，长期运行时，会加剧柜内外温差形成的凝露现象。这种现象多发生在梅雨季节和秋冬季节。其凝露现象就像汽车玻璃凝露一样。潮气或水滴进入柜体后，箱柜内部无通风孔或排水孔，会使湿气或水滴滞留在箱内难以排出，逐步形成积水。１．３雨水渗漏从顶部引入端子箱、机

5、构箱等的断路器、隔离刀闸传动杆的接触面封堵不严、箱柜顶部及侧面螺丝接触面封堵不严或防水密封材料开裂失效，柜门密封不严无排水孔，造成雨水渗入箱内，形成水珠或积水。２户外箱柜结构分析户外设备箱柜主要由设备厂家生产制造，其柜体结构、通风方式、驱潮装置各不相同。户外箱柜从柜体结构分单层和多层两种，柜体两侧一般设计有通风孔、通风孔处装有防雨罩、防小动物网膜。柜内设有温湿度控制器，对加热器、抽风机的投退进行控制，实现辅助驱潮功能。表１、表２、表３分别将典型的户外箱体结构功能进行对比分析。综上所述：对于直接安装在电缆沟上的户外箱柜，柜体结构以双层设计

6、为优，下部应尽量通风，避免电缆沟内潮气进入二次元件工作柜体内。同时柜体两侧采用左右水平轴对称通风结构，有利于箱内空气的循环。通风孔处应装有防雨罩、防小动物网罩，箱内应安装驱潮装置。３户外箱柜防潮措施３．１选型建议（１）在变电站初设审查或对现有设备箱柜进行更换时，设计部门应结合变电站当地环境气候条件，了解现有变电站箱柜运行经验，对箱柜（特别是接近地面安装的）材料及结构的选型应符合现有运行经验的需要，外观材料整体划一，材料结实耐用，隔热性能优良，含有玻璃的柜体应通透适宜观察。（２）箱柜应具有良好的通风驱潮条件。箱柜上通风孔应能满足自然通风对

7、流的需要，建议采用箱柜两侧左右结构的通风孔布置形式，尽量不采用上下通风结构，避免采用通风孔高度相同或大面积通风孔的方式；通风孔外侧需具备良好的防雨手段，防止雨水进入箱柜内部。通风孔应采用海绵、网孔密度较高的不锈钢网等透气性能良好且封堵效果优异的材料为填充物，防止异物及小动物进入箱柜内。（３）箱柜落地形式。落地箱柜支撑结构宜采用四角独立支撑落地的方式固定于地面，箱柜不接触地面，箱柜地面距地面至少１００ｍｍ。保证箱柜下部的良好通风条件，避免采用下方直接落地且四周封闭的结构进行安装，可使用双层箱体，但底层须做好通风处理，并与上层要做好有效封堵

8、隔离。（４）箱柜内部应有完善的保温和驱潮设施。箱柜内应优先采用组合温湿度控制器或各自独立的温度和湿度控制器，且其控制值可以进行直观的调节，确保箱柜在保持箱柜温度和去湿加热性能满足现场需要。３．２安装工艺要求