凝露造成高低壓開關(guān)柜的故障分析仲文錦【摘要】隨著城市配電網(wǎng)應(yīng)用的不斷增加,凝露問題也隨之凸顯.敘述了凝露對配電設(shè)備造成的4種常見危害:凝露造成絕緣故障及相間短路故障;氣象凝露造成機構(gòu)銹蝕故障;環(huán)境濕度凝露造成擊穿故障.并通過總結(jié)實際工作經(jīng)驗，針對凝露造成的故障進行分析，找到處理的方法和措施，效果顯著.【期刊名稱】《裝備制造技術(shù)》【年(卷)，期】2017(000)001【總頁數(shù)】3頁(P186-187,194)【關(guān)鍵詞】凝露;開關(guān)柜;絕緣;故障【作者】仲文錦【作者單位】江蘇鎮(zhèn)安電力設(shè)備有限公司，江蘇鎮(zhèn)江212028【正文語種】中文【中圖分類】TM591隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，人們的生活越來越依賴于電，開關(guān)柜設(shè)備不斷地更新?lián)Q代，由原來的開放式更新成封閉式。因其安全、可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、操作方便、美觀、保護性能好等優(yōu)點，在開閉所，配電室、變電站內(nèi)被廣泛使用。由于結(jié)構(gòu)布置緊湊、大量使用有機絕緣材料，及密閉性好，防護等級高，通風(fēng)性能降低，使得凝露導(dǎo)致的故障問題突顯。為了減少因凝露產(chǎn)生電力設(shè)備故障造成的損失，及給人們造成的損失，以下簡要分析了凝露造成高低壓開關(guān)設(shè)備的原因、故障分析及解決措施。目前，由于占地、線路走廊、城市美化等原因，使得電纜在開閉所、小區(qū)配電室、變電站廣泛使用，采用城市主干道兩側(cè)修建電纜溝解決通道問題，由電纜溝串入的水汽是造成內(nèi)部凝露的主要原因之一。1.1凝露造成絕緣故障由于城市地下管網(wǎng)縱橫，電纜溝通常很難做到獨立和封閉，由于雨雪、滲漏、排水不暢等原因，這里往往聚集大量污水。例1：在某10kV開閉所出線柜間隔電纜頭絕緣擊穿的故障。原因分析：經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因電纜溝內(nèi)部的積水已經(jīng)達到1m多深，由于電纜入口封閉不夠嚴密，電纜溝中產(chǎn)生的水氣進入開關(guān)柜內(nèi)，在內(nèi)部產(chǎn)生凝露，變化成水珠吸附在電纜頭傘裙及相間絕緣板上，絕緣板與電纜傘裙之間長時間運行放電，發(fā)出吱吱放電聲，造成絕緣降低，擊穿、最終產(chǎn)生故障。1.2凝露造成相間短路故障高壓開關(guān)柜凝露會產(chǎn)生故障，同樣低壓開關(guān)柜放置的位置周邊土壤潮氣過大，柜體底部封堵不密封也會造成凝露造成故障，例2：某小區(qū)400V戶外電纜分支箱斷路器上樁頭相間發(fā)生短路拉弧故障。原因分析：分支箱底部封堵不密閉，土壤中水氣蒸發(fā)進入分支箱，由氣體凝露變化成雨滴，吸附在開關(guān)上，由于低壓產(chǎn)品電壓等級低，銅排、開關(guān)及其它元器件都是裸露在空氣中，時間長久后，吸附在開關(guān)樁頭上雨滴慢慢拉近A、B、C相間爬電距離，達到極點最終造成相間短路，爆炸損壞開關(guān)，造成停電故障。1.3氣象凝露造成機構(gòu)銹蝕故障根據(jù)調(diào)查，目前高低壓開關(guān)柜發(fā)生故障的頻率較高，但特別是戶外卜型的開關(guān)柜發(fā)生故障頻率更高，戶外環(huán)網(wǎng)柜就是其中一種。例3:某小區(qū)公變戶外環(huán)網(wǎng)柜安裝完成并送電運行一年左右，操作倒電時，機構(gòu)卡死，電動操作卡死導(dǎo)致電機燒壞，手動操作無法轉(zhuǎn)動，打開面板查看，內(nèi)部操作機構(gòu)嚴重銹蝕無法動作。原因分析：設(shè)備運行時內(nèi)部發(fā)熱產(chǎn)生溫度，到晚上外部溫度驟降，而且環(huán)網(wǎng)柜殼體是金屬殼體即導(dǎo)熱又散熱，造成柜內(nèi)溫度與柜外溫度冷熱溫差產(chǎn)生凝露，水珠吸附在柜頂，滴到機構(gòu)上或機構(gòu)上直接凝露產(chǎn)生水，長時間銹蝕，機構(gòu)卡死，無法操作。1.4環(huán)境濕度凝露造成擊穿故障環(huán)境濕度也是造成開關(guān)柜內(nèi)部凝露的主要原因之一，我國北方總的來說，空氣比較干燥，但也存在小流域高濕環(huán)境，如山谷、地下室等。在濕度相對較高的季節(jié)，也易發(fā)生凝露造成的凝露故障。例4:110kV開閉所，KYN61-40.5開關(guān)柜，其中一臺出線間隔一直處于冷備用狀態(tài)，斷路器沒有合閘，在運行一年多時間后某一天突然內(nèi)部擊穿，發(fā)生短路接地故障，柜內(nèi)其它原件全部燒壞。原因分析：對故障柜體進行拆解檢查，整個殼體拼裝組成，分為四部分：儀表室、斷路器室、電纜室、母線室，各部分分別金屬敷鋁鋅板分隔，各獨立的功能室均凝露嚴重，手車觸頭出現(xiàn)大量銅銹，柜體的觸頭盒（環(huán)氧樹脂材料）和內(nèi)表面出現(xiàn)大量的樹枝放電痕跡，但開關(guān)柜底部電纜入口密封嚴密，后經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)：該變電站位于山區(qū)內(nèi)的谷地，四周水氣向此聚集，不易散去，空氣濕度一直很高，由此導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)部凝露現(xiàn)象嚴重。空氣的成分可以看作由于空氣、水汽、塵埃三部分組成。絕對濕度為單位空氣在一定壓力及溫度下所含的水汽的質(zhì)量。飽和濕度為單位空氣在該條件下所能包含的最大水汽質(zhì)量。溫度越高，空氣中所能包含的水汽越多，飽和濕度越大。絕對濕度與飽和濕度的比值為相對濕度。如果濕度不變，當(dāng)溫度低至一定值后，水蒸氣的分壓力達到所對應(yīng)溫度的飽和壓力，空氣中的水汽就達到飽和。如果溫度進一步降低，水汽就會從空氣中冷凝析出形成露滴，此現(xiàn)象即為〃凝露”[2]。因此，溫度和濕度的變化是凝露產(chǎn)生的重要因素。解決凝露造成絕緣故障措施如下：（1）建造開閉所時，室內(nèi)開關(guān)柜安裝基礎(chǔ)平面應(yīng)高于外部地面400mm以上，留有通風(fēng)管道，使得外部空氣能導(dǎo)入電纜溝，使電纜溝內(nèi)形成對流，減小電纜溝內(nèi)濕度［4］。（2）開閉所或配電房電纜溝進口處，做封堵密閉措施；開關(guān)柜底板電纜進線密閉封堵。（3）開關(guān)柜內(nèi)部安裝一套溫濕度凝露除濕裝置，即儀表室安裝凝露控制器，在斷路器室和電纜室各安裝一只傳感器，同時在斷路器室和電纜室各安裝兩只功率為75W的加熱器［1］（注：傳感器與加熱器分開安裝）。控制器可調(diào)節(jié)溫濕度凝露點，自動啟閉加熱器，減小柜內(nèi)凝露［3］。（4）元器件相間取消絕緣隔板，因為現(xiàn)在開關(guān)柜體積及空間都比較緊湊，減小了裝于柜內(nèi)的斷路器觸臂相間距離、對地距離，以及其它元器件之間距離，如果相間加裝隔板，間接的縮短了相間安全距離，有的絕緣板材料抗臟能力不強，吸濕空氣中的水分產(chǎn)生凝露，以及絕緣板表面容易吸附灰塵，加劇爬電距離的產(chǎn)生，從而長時間放電，降低了絕緣。見表1、2所示。2.2解決凝露造成相間短路及機構(gòu)銹蝕故障措施解決凝露造成相間短路及機構(gòu)銹蝕故障措施如下：（1）箱底部做密閉封堵，防止底部及周邊土壤水氣進入箱體產(chǎn)生凝露。（2）箱體四面的底部及防雨頂部制作通風(fēng)窗，通風(fēng)窗的面積不小于外殼體的20分之一，并在內(nèi)側(cè)安裝小于1mm不銹鋼鋼絲網(wǎng)防止小動物進入，達到箱體內(nèi)下面進風(fēng)上面出風(fēng)的對流通風(fēng)效果，減低箱內(nèi)凝露。因戶外開關(guān)柜內(nèi)部交流電源取電不方便，故不適宜采用溫濕度凝露除濕器方法減少凝露。解決環(huán)境濕度凝露造成擊穿故障措施如下：（1）加強開關(guān)柜殼體制造質(zhì)量及加工工藝，對高濕度環(huán)境地區(qū)的開關(guān)柜防護等級達到IP44以上，盡量減少濕氣進入。（2）開關(guān)柜內(nèi)部安裝一套溫濕度凝露除濕裝置，即儀表室安裝凝露控制器，在斷路器室和電纜室各安裝一只傳感器，同時在斷路器室和電纜室分別安裝功率為75W的加熱器各兩只（注：傳感器與加熱器分開安裝）。控制器可調(diào)節(jié)溫濕度凝露點，自動啟閉加熱器，減小柜內(nèi)濕氣凝露。（3）根據(jù)電房面積配置相應(yīng)的工業(yè)除濕機或空調(diào)，對室內(nèi)進行除濕處理，盡量減小開閉所內(nèi)濕度，避免凝露發(fā)生。隨著電氣產(chǎn)品的更新?lián)Q代，高低壓開關(guān)柜柜型結(jié)構(gòu)不斷改進，操作也越來越安全、方便、可靠，但是凝露造成的危害也越來越明顯，越平凡，故障頻率越來越高，所以，怎樣治理凝露給開關(guān)柜帶來的危害是一個即嚴峻、又急需解決的，新的課題。【相關(guān)文獻】岳新峰.12KV中置柜加熱除濕裝置方式探討[J].高壓電器，2002