潮湿及高污染环境下的电力变压器可靠性方案
摘要：在潮湿或高污染地区，电力变压器的低压套管出线经常采用空气电缆盒结构，将套管及铜排密封在空气电缆盒中，能防止污染，防止潮气，增加套管的使用寿命，增加带电安全系数，能有效提升电网运行的安全性。作者通过收集空气电缆盒的国内外相关技术文档，积累多年的设计及应用经验，汇总用户的需求反馈，对空气电缆盒的分类、技术要求、结构特点、防腐等级做了较为全面的总结，提供了较为完整的空气电缆盒设计的技术指导。 关键词：电力变压器；空气电缆盒；潮湿环境；高污染；技术要求；防腐等级
1引言
在潮湿或高污染地区运行的电力变压器，其安全可靠面临着更为严苛的挑战。因此，空气电缆盒方案是必要的提升设备运行安全性的有效措施。
空气电缆盒用于保护电缆和套管的末端，并确保有效密封电缆，防止水分和粉尘进入，防止其他动物接触电缆，增加设备使用寿命及带电安全系数。一般使用于电力变压器出线侧为40kV及以下电压等级。
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2空气电缆盒分类
根据电缆盒的安装位置，有安装于变压器的低压侧、高压侧或者高低压侧均有。
根据变压器的布置形式，电缆盒可布置在变压器的箱顶上或箱壁。
常用的电缆盒主要有以下几个类型（如图）：
类型一：箱壁出线，此类型电缆盒体积小，节省空间，方便电缆进线。
类型二：箱顶出线，此类型电缆盒体积大，需要支柱绝缘子支撑连接铜排。
类型三：带避雷器，此类型电缆盒体积大，需安装避雷器，附件多，较复杂。
类型四：高低压共箱（斜出线），高低压共箱的电缆盒，一般用于小容量产品。
类型五：高低压共箱（下出线），高低压共箱的电缆盒，一般用于小容量产品。
3空气电缆盒设计原则
1）根据客户环境要求、电缆出线方式等选择电缆盒类型。
2）带电体与盒体距离，必须满足空气安全距离。如技术协议有要求则按照技术协议执行；如技术协议无要求，则参照国标GB1094.3绝缘水平绝缘试验和外绝缘空气间隙。若技术协议中要求遵照IEC或其它标准，则按相应标准执行。
3）若变压器使用地区海拔>1000m时，则按海拔每增加100m，空气间隙增加1％计算，修正最小空气绝缘距离。
4连接铜排选取原则
4.1铜排表面处理
裸露在空气中的铜排一般要求镀锡处理，防止氧化。通常铜排焊接后方可镀锡，一般为整体镀锡，镀锡厚度为15μm。
4.2铜排截面选取
应选择合适的铜排截面，以避免过热。铜排的截面积决定于线电流和短路力。
1）根据《工业与民用供配电设计手册》，铜排载流量决定铜排厚度与宽度，计算方式如下：
载流量=排宽 x 排厚 x系数K切割木块
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如：铜排厚度为10，其排厚系数K为18，宽度为100，则载流量为1800A。
2）根据多年的实践，一般选取1.2 - 1.5 A/mm2的电流密度。通常选取电流密度1.2A/mm^2左右，最好不要超过1.5A/mm^2。
5零部件
零部件包括有盒体、密封胶垫、手孔封盖、支柱绝缘子（或避雷器）、铜排、出线板组件、葛兰头等。大理石清洗剂
5.1盒体
盒体由以下零部件组合而成：
5.1.1壁板
各壁板采用钣金折弯而成。没有法兰安装的壁板，焊接时变形较大，需要在焊接前增加冲压工序，使其向外起拱，增加强度。而安装有法兰的壁板，因变形不大，无需起拱。如因结构限制，无法一次折弯而成的，可以考虑拼接焊接而成。常用材料为Q235，3或4毫米厚。
5.1.2法兰
法兰采用四根50*50mm角钢焊接而成，有两种法兰：一种用于安装电缆盒到油箱上。另一种用于安装人孔盖板。
为避免法兰处形成凹槽造成积水，注意角钢拼焊时的方向。
5.1.3支柱绝缘子支撑
焊接在电缆盒内，用于安装支柱绝缘子或者避雷器，高度必须高于安装螺栓，开孔取决于安装的支柱绝缘子或避雷器。
5.1.4吊耳
假山的堆叠
焊接位置在电缆盒顶部四个角方向，以方便起吊为宜。
5.2密封胶垫
可起到减震、防水、密封作用。加工时，采用的是分模成型的方式，先做好四个直条，然
后再用弯头模具把四个角接起来，最后再打孔。
5.3人孔盖板
电缆盒侧边或顶部设计有人孔，方便在电缆盒内进行接线。结构上为了增加盖板强度，盖板四周折弯翻边。
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