户外端子箱内设备运行环境优化的研究

户外端子箱内设备运行环境优化的研究

李燕

广东电网有限责任公司阳江供电局广东省阳江市529500

摘要：对于变电站端子箱的常见的防火泥硬化干裂、密封胶条易磨损脱落、加热器故障率高、无法实时监视加热器状态导致箱内设备运行环境恶劣等问题，本文提出使用新型高分子材料进行封堵并优化安装密封胶条的方法、结合珀尔贴效应和RS-485通信技术等措施改造传统加热器，可实现远方监控并及时发现问题，明显提升了端子箱封堵防潮效果。实现端子箱内设备运行环境优化，提高运维人员的工作效率。

关键词：端子箱；高分子封堵材料；温湿度控制系统；密封胶条

1端子箱内设备运行环境现状分析

端子箱为变电站内主设备（变压器、开关）的主要户外辅助设备，其性能直接影响着设备的准确动作和运行可靠性。阳江市地属东南沿海地区，运行环境具有高温、高湿、高盐腐的特点，容易发生生锈、腐蚀、密封、老化的问题，若端子箱的密封、除湿工作存在不足，容易导致端子排或继电器接点短路，严重危害电网的安全稳定运行。常见的问题有如下几个：

1、传统防火泥易干裂、易受污染，可能导致潮湿水汽从缝隙中进入端子箱。根据运行经验，传统防火泥在使用一年之后，就出现老化、开裂和脱落，防火泥老化严重现象，导致水汽从缝隙中进入端子箱，小动物爬进端子箱咬伤二次电缆，发生误发信号、保护误动、直流接地等故障情况发生。

2、阳江地处沿海，空气湿度大，冬季温度变化落差大，容易造成箱体内凝露。特别是国产设备的端子箱及汇控柜内，存在箱体密封差、除湿设计及温度控制方面存在不足，导致端子箱容易出现严重凝露现象。

3、绝缘件老化问题严重。为了防止箱体内部凝露，箱体内均安装了加热器。阳江市年平均气温为23度，加热器的使用将造成箱体内部温度的进一步升高，促进绝缘老化。该现象在国产设备内普遍存在，长投使用，遭成加热器上方绝缘热老化加速。

4、端子箱设备在材质选择、表面处理及密封防潮方面的不足。端子箱长期在户外运行，端子排锈蚀和外部锈蚀问题突出，箱内联接固定螺栓均腐蚀生锈、端子排螺丝和连接片生锈、二次原件连接金属件腐蚀生锈现象普遍，设备金属件如把手、门锁、螺钉、铜排等锈蚀现象较普遍，该现象在近期大量投入电网运行的国产设备上非常普遍，而同期或更早投运的进口产品金属件锈蚀现象很少。

为提高除湿防潮效果，保障电网的安全稳定运行，本文针对以上问题提出了三种优化方案，从根本上解决端子箱封堵、受潮问题，全面优化端子箱内设备运行环境。

2优化端子箱运行环境方案

2.1高分子封堵剂替代传统防火泥

以新型高分子防潮封堵剂替换传统的防火泥，它应用了高分子聚合物混合技术，采用高活性化学物质配方，在凝固前能充分流动并自动找平、容易渗透等功能；能防水、防潮、防尘、防止小动物侵袭，无毒环保、抗腐蚀，可耐受各种恶劣环境；材料固化后应不变形、不变质、不开裂，效果持久，与各种金属材质、电缆护套材质均可紧密粘合；对电气设备柜底缝隙形成充分密封且不产生任何不良化学反应。凝固后形成一个坚固的闭孔矩阵，成型后有韧性、重量轻，不会破碎或塌落，不仅能耐受高低温和各种恶劣环境，有效防止小动物等从地下进入封闭柜内，还可防止电缆夹层或沟道潮湿空气渗入柜内，降低安全隐患，能实现柜内密封防潮，给生产运行设备提供坚固的防护屏障。新增电缆或修复已凝固的防潮封堵板也很方便，可用孔锯钻孔而不使密封板坍塌。重新修复时只需再用适量封堵剂浇筑即可重新密封该区域。

图1新型封堵剂封堵图

2.2智能温湿度控制系统替代单一加热器

采用先进环保的半导体冷凝技术，利用珀尔帖效应，在电压作用下产生冷热效应，通过风机在密封空间中形成气流，将空气水分子冷凝在冷凝器周边，冷凝板空气温度降至露点，将空气中的水分子凝结，经集液水槽汇集并引流排至密封空间外部，从而实现降低电气设备内部空间湿度目的。智能除湿装置通电工作时，系统自动进入工作状态，通过湿度传感器测量环境周围的空气湿度值，并将所测的实际湿度值与预先设定的上限值和下限值进行比较，当实际湿度值高于设定的上限值时，除湿器自动启动除湿功能开始除湿；当实际湿度值低于上限值，高于下限值时，除湿器将保持当前的工作状态；当实际湿度值低于下限值时，除湿器自动停止除湿工作。在主控室设置监控主站，在端子箱内设置防凝露监控器终端，并通过现场总线将两者相连。

该系统性能比传统加热器更为优化，如下表1。通过应用该系统，运维人员可以对设备运行环境情况进行实时掌控，同时借助各种先进的计算方法对在线监测及常规检测数据进行分析，以便及时发现设备故障隐患，及时采取预防措施，从而避免和减少非计划停电事故的发生，实现了电气设备状态监测的科学化管理。

表1智能除湿装置与普通加热器的性能对比

3结束语

综合端子箱除湿防潮和封堵工作中常见的三方面问题，本文提出了一系列解决方案，从除湿原理及解决思路做了根本性改变，采用内除外堵相结合的模式，突破传统防潮封堵方式，极大的增强了端子箱防潮封堵的可靠性及可操作性，使防凝露控制技术在安全、可靠、节能方面上升新台阶、发挥新效能。

最终提高了除湿防潮、防小动物的效果，降低了电网风险，在一定程度上提高了运维人员的工作效率。此外，本次研究对主网、配网的户外端子箱、机构箱、开关柜等的封堵防潮和防小动物等工作都具有一定参考意义。

参考文献：

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[5]ZHLHGF-7000高分子防潮封堵剂说明书.珠海领航电器有限公司，2016.

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