电工电气 (20 9 No. 0)
刘宁
(安徽省太和县人民医院，安徽 太和 236600)
0 引言
国内的高层建筑在逐年增加，单体高层建筑用电负荷增大，为节省空间，美化环境，变配电室由室外转为室内，由地上转为地下。一是由于室外电缆沟的坡度、电缆进入室内的洞口封堵施工存在问题，地下室施工时防水工程施工质量差，地下室出现渗水；二是由于地下室空气流通差、湿度大，再加上变配电室内设备运行时会产生大量的热量，遇到潮湿的空气就会在开关柜的壳体内壁、元件的表面产生凝露现象。空气作为一种绝缘介质在湿度较高的环境中其绝缘性能会突变下降，变配电设备上的高压电极易发生局部放电，同时变配电设备的固体绝缘部分的绝缘性能也迅速下降，又加上局部放电对其产生的影响，加剧了绝缘材料的老化，一般情况下固体绝缘材料的电老化和环境老化具有不可逆性。开关柜及元器件长时间在这样的环境中运行，极易出现绝缘击穿、爬电、闪络等事故，从而威胁变配电室的安全运行。
1 凝露的形成及对电气设备的影响
1.1 潮湿空气的来源
潮湿的空气通常来源于变配电室内的水汽和开关柜体内的水汽，建筑物的防水材料随着时间的推移会逐步老化，进而失效，室外电缆沟的积水通过电缆密封口渗入，室内地面渗水，进入室内电缆沟，室内电缆沟内的积水会逐渐蒸发到室内的空气中，潮湿的空气会通过开关柜体结构间的缝隙和进出电缆孔的间隙进入到开关柜内。现在的变配电所使用的中置柜一般是KYN28型的，其防护等级为IP4X，仅防止直径大于1.0mm的固体物质浸入，不具备对液体及气体无防护措施，潮湿的空气很容易进入柜体内部，但又不易排出。
1.2 空气的湿度
空气湿度一般以绝对湿度和相对湿度这两个指标来度量。《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》(GB/T11022—2011)中规定户内开关设备正常使用条件为24h内测得的相对湿度平均值不超过95%，每月的相对湿度平均值不超过90%。1.3 柜内凝露的形成
在一定空气湿度的情况下，继续降低空气温度到一定值后，空气中的水汽就达到饱和，假如再继续降低空气温度，空气中的水蒸气就会冷凝，形成“露滴”，称这一现象为“凝露”。
变配电室内的湿度有时虽然未达到或超过湿度界限要求，但日常渗入柜体内潮湿空气在环境气温降低时也会凝结成水珠附在开关柜体内的钢板上、母线、导体、绝缘材料上，慢慢发生氧化反应，柜体内上部的水珠顺着钢板、元器件流到仓底和断路器的触头盒里，导致触头盒受潮、绝缘下降、触头氧化，达到一定程度和条件时，变配电设备就会发生绝缘故障。
1.4 对电气设备的运行的影响
凝露会使断路器和隔离开关的动静触头、避雷器和互感器的接线桩头、母排出现氧化，氧化后产生的粉状氧化物附属在导体表面，降低了爬电距离：氧化物还会使断路器和隔离开关静触头的接触电阻增大，工作时的导体触头发热，发热后导体周围的绝缘材料也会发热，其绝缘性能大大降低。高低压开关柜体内的绝缘件一般采用环氧树脂材料材质，绝缘件表面的电阻率和体积电阻率也随着潮湿的环境而下降。绝缘体上的凝露遇到空气中的粉尘后，在绝缘体表面形成污秽，设备表面绝缘的耐压强度就会下降，这样绝缘体表面就形成了放电回路，其泄漏电流也会增大，当达到一定值时，就形成设备表面击穿放电现象。放电后，绝缘体表面绝缘性能迅速下降，在绝缘体的表面形成小电弧燃烧，破坏了绝缘层，最终导致柜体内变配电设备的相间短路或相对地(壳体)短路。
地下变配电室开关柜绝缘故障的分析与预防措施
盲点侦测系统2
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2 预防凝露措施h1n7
2.1 变配电室内的防潮除湿防潮主要做好两方面的工作，一是做好地下配电室外的电缆沟及排水管道，在《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)中对高层建筑室外电缆沟与室外排水管的最小净距均有距离要求。按设计规范要求排水管与电缆沟的水平间距及垂直距离来确定它们的位置，电缆沟沟底应有一定坡度，结合室外排水管平面走向，在合适的位置设集水坑，集水坑内安装自动控制排放污水潜污泵，自动将集水坑里的积水就近排入室外排水管的检查井。同时做好电缆进入室内洞口的封堵，并做好防水，避免室外电缆沟积水顺电缆洞口进入室内电缆沟。二是做好变配电室内地面及电缆沟内沟底防水层，保证室内地面及沟底干燥，室内电缆沟宜设置几处透明的有机玻璃盖板和网格状镂空盖板，便于检查电缆沟内情况及水汽的散发。除湿的设备主要有空调和除湿机。从除湿效能上看，空调除湿的效果差，仅为除湿机除湿量的三分之一左右，而耗电量确是相同功效除湿机的500%。另外空调除湿还会使室内空间温度降低，某些地方发生凝露。因此，除湿机除湿，更高效、专业，它可以根据室内环境湿度的要求进行自动控制设置，达到设置要求时，除湿机可以自动进入待机状态，较空调更省电。除湿机不需要长时间一直工作，也可延长除湿机的使用寿命。除湿机仅仅把空气中的水蒸气冷凝成水，不会改变室内的温度，适宜营造室内干燥环境。2.2 开关柜体内的防潮除湿熔铜炉
开关柜体的除湿装置宜选用智能型开关柜冷凝除湿器，它可以在自动和手动两种除湿功能之间进行切换，在一定范围内温度和除湿的启动值可以进行调节设置；传感器24h 内可以实时采样，超过设定启动值自动引凝；启动值的设置还具有记忆功能；具有故障显示功能，根据故障显示快速查出故障点进而排除故障，保证运行稳定，适用于各种气候条件，由于开关柜体结构比较紧凑，安装除湿器时还应考虑与导电体的绝缘距离等因素，所以大部
分的安装位置在开关柜体下部的电缆进线仓里。
柜体内的除潮就是把聚集在柜体内潮湿的空气排出，增加柜体内的空气流通通道也是除潮的重要途径。只要满足开关柜的防护等级，在其顶部可开设专用的防尘通风孔，也可在开关柜面板上加装窗型的散热除湿网格，便于柜体通风。最有效的方法是在母线仓的泄压通道板上安装排气扇，可将潮湿空气抽出柜体。在做好柜体防潮除湿措施的同时，柜体元器件绝缘部分的选择要选用优质的环氧树脂或SMC 材料等高质量、高性能的阻燃性绝缘材料，提高柜体元器件的抗老化能力；选择憎水性大的绝缘材料和爬距应不小于20mm/kV 绝缘件，可以提高抗污秽能力。2.3 运行检修管理
在做好以上措施的同时，还需要加强对变配电室室内外环境以及开关柜柜体进行监管，注重设备运行管理，日常检修与计划检修相结合，将绝缘故障消灭在萌芽状态。雨季到来前，要注重检查沟内排水设施的运行情况，确保正常工作。雨后及时查看室外电缆沟内有无积水，有积水时及时排出。值班人
员要经常检查空调与除湿机的运行情况，进出变配电室要随手关门，并按时巡视，室内温湿度仪数值认真做好记录。检查柜体内通风顺畅情况、排气扇工作情况。安排好检修计划，每5年左右，要对开关柜做一次母线检修，柜体开仓检查和柜内元器件的预防性电气试验相结合，评估运行环境对柜体母线长期运行的影响，注意各种绝缘件的绝缘性能变化情况，确保设备正常运行。
3 结语
变配电室内外环境、开关柜结构、绝缘材料和除湿除潮装置等是开关柜绝缘故障发生的主要因素。要杜绝凝露对开关柜的危害，必须做到从室外到室内，再到柜体内的全方位的措施综合应用，然后重视运行和检修，发现问题及时处理，杜绝因凝露而导致的绝缘事故的发生。
修稿日期：2019-08-29
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