李迅+杜崴+朱程雯
摘 要：随着城市配电网中环网柜应用的不断增加，突出问题也随之凸显，文章叙述了户外环网柜的运行现状，得出凝露现象严重，导致设备受损。通过研究凝露现场的原因提出相对应的改善措施，经现场安装实施，效果显著。
关键词：户外环网柜；凝露现象；高湿度
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.123
1 背景及意义
随着城市配电网的不断发展，土地资源的紧缺，电缆化程度的提高，户外电缆设备应用日渐广泛，并成为配电网中的重要组成部分。户外环网柜采用SF6负荷开关作为开断装置，按箱体结构分为单元间隔式和共箱式二大类。户外环网柜因具有结构紧凑，占地面积小，外形美观，可与周围环境协调配合等优点，在电网建设中所占比重越来越大。
武昌配电运检室所辖户外环网柜已达687台，对环网柜的可靠性要求更高。武汉市属亚热带季风气候，河流湖泊多，空气湿度大，梅雨季节延续时间长等情况。造成户外设备凝露现象严重，尤其户外环网柜设备的操作机构、二次单元、自动化设备防护等级低，应对潮湿能力差，极易导致设备锈蚀、受损。
2 传统除湿方法
针对目前，开闭所、环网柜等户外设备受潮湿影响比较严重，传统的除湿方法有诸多不便。比如用电加热器：对设备内部进行加热，以解决凝露现象，但是这种方法并不能从根本上消除凝露，原因在于这种方法只是增加空气中水蒸气的不饱和程度，并没有将柜内的水汽排出；用驱潮剂：在柜体内悬挂硅胶袋，或者是其他的吸水材料，然而实际因为其吸水效果有限，且吸收的水分很难排出，所以效果往往并不明显，维护工作量增加；用风机：通过空气的对流与外界干燥的空气进行交换达到降低电气柜内湿度，环境湿度较大时不起作用，易造成造成尘土、污秽进入不能实现防潮目的；用胶泥封堵：只可以减少水汽进入，并无法杜绝潮湿空气的进入。
以上传统方法均不能有效解决环网柜潮湿问题。基于前述现象分析，我们将目光转向智能型半导体除湿防凝露系统。通过安装智能型测温除湿防凝露系统，能实现除湿、防凝露、实时测温湿度等功能，经现场安装实施，效果显著。
3 智能型测温除湿防凝露系统功能原理
智能型测温除湿防凝露系统：具备除湿、防凝露、防霜、低温加热、实测温湿度、通信上传等功能。基本满足目前对户外设备的环境监控运维要求。
（1）除湿、防凝露功能：当潮湿空气经风扇吸入后，通过特殊设计的风道流动，先经半导体制冷器降温结露，制冷器的结露在重力作用下滴入引水槽，再由导水管流出柜外。在设定启动值内经过充分循环除湿，使柜内空气湿度降至结露点以下，完成整个防潮引凝加热过程。同时，智能型除湿装置信号采集传感器外置，能实时准确的采集到柜内的真实湿度，保证智能型除湿装置在柜内将要达到凝露条件时提前启动除湿。
（2）除霜功能：当内部传感器检测到冷端散热器上有凝结霜时，此装置会自动启动除霜。当冷端扇热器上冰完全清除后，此装置会自动转入正常工作模式（一般除霜时间为30～60秒之间）。
（3）低温加热功能：当箱体温度低于设定的启动值时，除湿装置启动内部加热器回路（加热器外接，功率可接50～300W），直到箱体温度升高到设定启动值加5℃时，加热器回路停止工作。
（4）实测温湿度、通信上传功能：设备内置温湿度传感器可按设定时间间隔，将温湿度数据实时收集至控制器，并由控制器显示温度、湿度值。控制器通过RS485接口采用通用规约，实现与本地自动化终端DTU数据传输，再由DTU上传自动化系统主站。可由自动化系统中实时显示、监控实地设备温湿度，并可由自动化主站自主启动除湿防凝露系统各项实地功能。
（5）系统电源：除湿防凝露系统采用PT直供交流220V，在环网柜正常运行情况下，能保证系统持续运行。
4 应用实例
武昌配电运检室在辖区内试安装智能型测温除湿防凝露系统两套。一处秀水公寓环网柜，属在运配电自动化设备，2017年3月22日，不停电情况下，加装测温除湿防凝露系统。安装前，设备存在严重凝露、锈蚀现象，顶部、内壁均有明显水珠，操作机构凝露已经出现在显示面板上。在柜体内部两侧各安装一套防凝装置，安装当日箱体顶部、侧部、操作机构、二次室凝露已除。另一处是珞泉线4#环网柜，属配电自动化改造设备，2017年5月26日，自动化改造更换环网柜同时，加装测温除湿防凝露系统，二次室两侧各安装一套防凝装置，DTU室安装一套防凝装置。
经过近期梅雨季节考验，主站系统实时监控，目前两处环网柜温度、湿度均保持正常。经过上述现场安装实例，户外环网柜内的严重凝露问题彻底根除，箱体内至今没有出现凝露现象。有效解决户外环网柜普遍存在的防潮除湿问题，杜绝了操作机构锈蚀，二次接线腐蚀、松动故障。
5 应用效果分析
智能型半导体除湿防凝露系统经过多处试安装案例的分析及尝试，得出以下结论：
（1）体积小、重量轻、安裝方便快捷，安装时一次设备不用停电；
（2）自动与手动功能随时切换、温度启动值和除湿启动值可调，超出设定启动值自动引凝；
（3）除湿风道主动引凝、排出气体加热降湿，有效降低高压柜密闭空间相对湿度，从根本上达到防潮除湿效果；
（4）湿度、温度传感器24小时实时采样，通过自动化系统可将采样数据上传，具备实时监控功能；
（5）采用专用防潮元件，外壳采用304不锈钢结构，保证在潮湿环境下正常工作；
（6）除湿引凝管路，可把引凝后的水排出柜外，同时也可采用储液袋柜内收集；
（7）具有加热功能，当检测到箱体环境温度低时，抽湿装置内部的风机和外部加热器启动工作；
（8）具有RS485通讯功能，通讯地址可调，可远程控制、调节运行参数以及故障上报功能。
6 结束语
综上所述，智能型半导体除湿防凝露系统，不失为配网户外环网柜防潮除湿防凝露综合治理的优选方案。endprint
