变电站端子箱凝露现象分析及改进措施

变电站端子箱凝露现象分析及改进措施

石峻

（广西电网公司柳州供电局广西柳州545000）

摘要：变电站端子箱受潮积水往往会使得保护误动，给电力网络的稳定运行带来极大的威胁。本文在分析端子箱凝露产生原因后，提出了改进端子箱驱潮装置设计布局的方法，即通过均衡端子箱内冷热空气交换以达到减少凝露现象。通过试验证明，改进方法的提出大大减少秋冬季节凝露积水问题，使端子受潮引发的事故隐患降到最低。

关键词：端子箱；凝露；驱潮装置布局

1导言

我国南方地区空气湿度较大，而端子箱常位于设备区内，容易受天气环境的影响。在秋冬季节的清晨，气温变化较大，使得变电站端子箱内壁、顶部经常出现凝结的水珠，如果不及时处理容易引起箱内受潮、端子排锈蚀，严重的将造成保护误动或直流接地等故障，加大了电网安全稳定运行的风险[1-2]。为了解决凝露对端子箱的影响，经过分析凝露机里及对比试验，提出了改进端子箱加热装置布局的方法，使端子受潮引发的事故隐患降到最低，切实保障电网安全稳定运行。

2凝露机里分析

空气可看成由干空气、水汽组成，空气遇冷达到水汽饱和时，水汽就凝聚在表面粗糙、温度较低的物体表面上形成水珠。由此可知，凝露产生的两个条件是箱内湿度和温度[3]。现场巡视时，可以发现凝露的产生往往在温度较低的端子箱内壁上，除了受箱内冷热空气影响外，同时还受到外界环境及箱内湿度的影响。秋冬季晚上气温低，端子箱多受室外低温的影响，铁壁外壳温度较低，特别表现在无加热器的外壳表面上，再加上箱内加热器的运行，使箱内温度分布不均匀。水汽受双重影响，容易在端子箱内壁上形成凝露。如下图所示，在巡视时对端子箱两面进行红外测温，得出对比数据。左图为无加热器的一面，壁面温度19.1℃，右图端子箱壁面则靠近加热器，壁面温度达到25.8℃。由此可明显地看出同一端子箱加热器位置不同的内壁两侧存在很大的温差，即端子箱内部温度分布不均匀。

图一端子箱加热器屏前后测温对比

3现状及误区

为防止凝露对端子箱的影响，变电站通常采用加大加热器功率，安装排气风扇及排气孔的做法。这些做法并没有从凝露产生的源头来分析，导致端子箱在设计上出现差错，反而促进了凝露的生成。现将错误做法分析如下：

3.1加大加热器功率

用更大功率加热器更换现有加热器。此做法将导致加热器周围温度升高，端子箱内部温差也随之变大，使得凝露现象更容易产生。同时过高的温度也会对电缆绝缘造成影响，引起绝缘胶皮损坏。

3.2增加端子箱通风孔

增加端子箱通风孔，在端子箱的左右两侧安装开大尺寸的百叶排气孔。此种方法在通风良好的环境下效果很好，因加大了端子箱内空气的对流，使箱内湿气相对减少。但到了潮湿闷热的天气，空气得不到流通，还增加了雨水流入端子箱的风险。

4改进方案

考虑到凝露形成是受温湿度共同的影响，要想有效地防止凝露的产生，要从以下两方面考虑，一是减少端子箱内的湿气，二是降低端子箱内温度差。通过查找资料及现场试验，现对端子箱凝露问题的解决提出以下几种方案：

4.1人工处理方法

定期对端子箱进行检查维护，打开端子箱进行通风并擦干壁内水珠,同时为了防止传感器表面积聚灰尘，在日常维护中值班员应定期清扫灰尘。随着现代变电站逐渐由有人值守改为无人值守，此种方式需耗费大量人力及时间，大大增加值班员的工作量。

4.2密封端子箱底部

密封端子箱底部，减少电缆沟水汽进入。此种方法能有效抑制电缆沟内湿气进入端子箱内，从而杜绝端子箱凝露现象的产生。但由于底部有电缆穿过，完全密封是很难实现的，故此种方法只能起到辅助作用，当电缆沟湿度较大时，还是会影响端子箱内水汽含量。

4.3电缆沟通风装置

装设电缆沟通风装置后，使电缆沟内气流流通，湿度与外界保持相同。但此种方法的前提是端子箱底部密封牢固，否则电缆沟内部空气依然会进入端子箱内。在电缆沟装设通风装置需耗费大量工程，不适宜大规模推广。

4.4加热器位置改进

针对端子箱凝露出现的位置，在原有加热器的基础上对温度较低的一面加装一组加热器，并重新设置温湿度控制器整定方式及改变传感器位置，此方法在降低端子箱内温度差的同时，使箱内温度保持相对稳定，大大减少了箱内空气的对流。

4.5端子箱设计改进

在端子箱内壁上装设海绵隔膜。当凝露现象发生并在内壁形成水珠时，海绵隔膜能有效的将水珠吸附，阻止水珠流进端子排。但此种方法需将端子箱各壁面裹严实，工程量较大且存在误碰电缆的风险。

本结提出的五种方法，都能在一定程度上抑制凝露的产生。但前三种方法各有其弊端，而第五种方法工程量较大，上文已有总结。结合现场实际分析，本文推选第四种方法进行效果检验。

5效果验证

在对某些端子箱加装两台加热器后，运维人员经过多次夜间测温及现场检查，端子箱前后内壁温度差大大降低，且端子箱内壁水珠凝聚现象消失，有效抑制了凝露的产生。

图二端子箱加装加热器后屏前后测温对比

6结语

通过对端子箱内壁产生水珠原因分析，找到问题的关键是受到凝露影响。再对凝露形成的机里进行分析后，提出了解决问题的思路方法，即对端子箱温度较低面（易形成凝露）装设加热器，该方法降低箱体内水汽的温差，减少了冷热空气的对流，同时双端加热器的布局也使得箱壁温度升高，从而达到抑制凝露形成的效果。端子箱内凝露的减少，将使因端子受潮引起的事故大大降低，更好地保障电网稳定运行。

参考文献：

[1]冯旭.变电站端子箱凝露现象探究及改进[J].技术应用,2011,11:6-11.

[2]周兴福，徐卫，王传洪.变电站室外端子箱凝露原因分析及改进措施[J].山东电力技术,2015,42:49-52.

[3]刘跃峰.变电站端子箱凝露的改进[J].云南电力技术,2012,03:75-79.