随着用电量不断增加，配网中户外环网柜应用不断增加，凝露问题越来越成为各个供电公司配电运维检修部门急需解决的问题，近年来户外环网柜普遍存在凝露现象，严重导致设备受损。通过对户外环网柜现场发生的凝露问题进行勘查，找出其发生的根本原因，提出相对应的改善措施。
陈亚东1，曾健1，吴楠1，沈文康1.国网盐城供电公司，江苏盐城224000；2017年第10期电力系统装备
1引言
近年来配电网的不断发展，环网柜应用越来越广泛，成为配电网中的重要组成部分。本文主要对欧式户外环网柜进行凝露分析及提出解决方案。户外环网柜具有体积小，可扩展，免维护，种类多，外型美观等特点，但经过对户外环网柜多个现场勘查发现，在实际运行过程中普遍存在凝露问题，造成操作机构、柜体门板等锈蚀，二次小室顶部形成水珠，电缆室放电现象时有发生，尤其是在背阴处，没有阳光照射，户外环网柜凝露问题更加严重，箱体内侧板和整个柜体被水珠完全覆盖。多个供电公司、电力局的环网柜出现误分、误合开关现象、放电现象严重，从观察窗能够清晰看到火花，甚至出现爆炸现象，严重影响设备运行和人身安全。本文对户外环网柜的凝露原因进行分析，并制定解决方案。
2现象
户外环网柜按绝缘方式分为全绝缘、半绝缘。按开关类型分为真空负荷开关、SF6负荷开关。按箱体结构分为单元间隔式和共箱式两大类。半绝缘由于与空气直接接触，对此凝露现象比全绝缘更加严重。由于户外环网柜分布在城市的每个角落，凝露问题对运行检修人员所带来的工作量也急剧增加，因此对设备的可靠性要求也随之上升。对近几年发生的户外环网柜故障进行统计，很大一部分与凝露问题有关。
湿度分为绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指每立方米的空气中含有水蒸气的质量。相对湿度是指水蒸气在空气中达到饱和度的程度时，在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。露点温度是空气中水蒸气变为露珠的温度，气温降到露点温度以下就会形成凝露，凝露也是湿度达到一定程度时的一种特殊现象。
3户外环网柜凝露现象发生的原因
（1）空气中湿度较大，在白天高温条件下，空气中水蒸气的饱和湿度增大，特别是靠近江、河、湖泊、山区等地方空气中吸收了充分的水分。不管是白天还是夜晚，冬天还是夏天，户外环网柜内的温度始终是大于环境温度，凝露的形成取决于相对湿度、环境温度、箱内温度、露点温度。户外环网柜凝露的产生是由于箱外温度大于箱内温度，形成温差。再加上柜内空间狭小，空气流动性差，空气中的湿气无法排出。箱内温度高的湿气遇到低温的柜体，容易形成凝露。
（2）户外环网柜大箱体及本体柜密封不好，水汽容易进入，尤其在梅雨季节或持续阴雨天气，大箱体及本体柜水汽不易排出，造成长期积聚在里面，大箱体及本体柜壁温度下降时，
就形成凝露。
（3）户外环网柜电缆沟封堵不好，容易积水，在梅雨季节或持续阴雨天气，当电缆沟的深度超过下水道的深度，排水就很困难。再加上户外环网柜柜体封堵不严，电缆沟的水汽正好向上蒸发，水汽就会进入柜内，容易造成柜内湿气严重，放电现象经常发生。积累到一定程度，会发生跳闸等事故。这种现象普遍存在于户外环网柜中，也是电网运维部门容易忽视的。
4解决方案
基于前述现象分析，降低户外环网柜箱体内的空气湿度将成为解决凝露现象的突破口。由于供电可靠性的高要求，非特殊情况下无法采用停电处理凝露，因此寻求在不停电条件下解决凝露问题的方案才具有可行性。通过对户外环网柜的箱体结构、基础构造等进行分析，制定出有针对性的措施来降低湿度，有效缓解凝露现象。
4.1改善措施
4.1.1提升辅助设施
目前，对华东、华中、华南等大部分城市户外环网柜进行勘查，发现户外环网柜大箱体内没有相应的除湿设备，有些现场加装了风机，但是效果不理想，大箱体内凝露问题还是没有得到有效解决。
国网已推出一款功率满足户外环网柜要求的大容量除湿系统，除湿系统采用空气能流动原理，能使环网柜内部空气流通，避免局部凝露。具体是五通出风口，一进四出结构，出口1箱体；出口2二次室；出口3（预留）机构室；出口4（预留）电缆室。
主要是解决户外环网柜箱体、二次室、机构室、电缆室全方位，无死角除湿。采用空气动力学原理，借助环网柜箱体及内部环网单元之间的天然空档，利用风机把中间的空气流通起来，形成一个循环气流，除湿机从一侧吸进潮湿的空气后，经过内部设备除湿，然后把相对干燥的空气从另一侧吹出去。由于二次室、机构室、电缆室柜门之间有缝隙，经过不断的空气循环并除湿，达到把箱体及二次室、机构室、电缆室整体除湿的效果。保障一、二次设备正常安全稳定运行。构建配电网安全运行智能机制体系，保障配电自动化系统正常运行。
在环网柜体二次小室侧板开小孔（如共箱环网柜，只在柜两端侧板开孔）。将空气动力学除湿机进出风口分布在二次小室两端，除湿机从一侧吸进潮湿的空气后，经过内部设备除湿，然后把相对干燥的空气从另一侧吹出去。机构室，电缆室同上方案。
4.1.2改进结构设计
（1）户外环网柜基础平台增加通风孔。按相关标准应高出室外地面400mm以上，电缆沟由于湿气向上蒸发，给基础平台增加通风孔，能及时将水汽排出，避免湿气向上蒸发进入环网柜内部。
（2）对户外环网柜进行大面积严密封堵，对柜门板等进行防护等级检查。使整个户外环网柜对外形成隔断层，以防水汽从柜地进入柜内形成凝露。柜体底部配合使用具有吸湿功能的封堵材料，有效吸附柜内空气水分，降低空气湿度，破坏凝露生成条件。
（3）利用大修停电机会对环网柜整体进行绝缘改造。对老化、脱皮、失效等电缆进行及时更换。做到不能因为凝露问题影响电缆击穿。针对不同户外环网柜的具体情况，亦可采取其他措施，在此不再详述。
4.2效果检查
通过以上改造措施和改进结构设计后对户外环网柜进行湿度测量。户外环网柜柜内外湿度控制在65％RH以下，箱体内凝露现象得到明显控制，箱顶没有凝结水珠，机构腐蚀现象没有恶化，电缆室湿度控制在正常范围内，效果显著。将此类改造措施进行推广，可在不影响电网运行的情况下有效缓解当前严重危及设备安全的凝露问题，延长设备寿命，取得良好的经济效益。
5结束语
目前配网户外环网柜的大箱体普遍采用风机、柜内主要采用加热器、半导体冷凝除湿器来改善环网柜的湿度，减少凝露的产生。但是通过本文前面的对比分析和发现，这些方法仍然不足，不能从根本上抑制凝露问题的发生。通过选用空气动力学除湿系统，改造箱体结构设施及绝缘设备相结合，是抑制凝露现象发生的最佳选择。这种方案可以起到立竿见影的除湿效果，避免了凝露问题所带来的设备故障，对降低设备故障的发生，提高电网可靠性具有十分重要的意义。
参考文献
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