配电柜除湿技术研究与应用

配电柜除湿技术研究与应用

徐贤靖

（清远市电创电力工程安装有限公司 511500）

摘要：配电柜是供电系统非常重要的基础设备，保证其安全运行至关重要。湿气是影响配电柜安全、寿命的主要因素，是供电系统长期以来的管理难点和要点。本文结合配电柜的特点，对其除湿方法和相关装置进行概括总结，并根据某变电所的实际情况，对配电柜湿气问题进行综合分析，提出切实有效的除湿技术措施，期望更好的保障配电柜运行质量。

关键词：配电柜；除湿技术；应用

在城市供电系统中，分布着大量的配电设施设备，其中配电柜就是最主要的设备之一。这些配电柜是保障供电系统正常运作的基础条件，但因其所处环境、内部结构特点的影响，使得配电柜会表现出不同的故障问题，必须采取针对性的措施和定期检查维修手段，来确保配电柜实现健康运作[1]。湿气是分布于空气中的水分子聚集于配电柜中的常见问题，尤其是大量老旧配电设备，主要安装在不显眼和阴暗的角落，导致它们长期处在闷热、潮湿的环境下，造成内部聚集了大量的水汽，长时间作用可导致配电柜内部元件受潮出现氧化反应或者湿度过高引起性能下降、短路等情况，还可能因局部发热而导致较为严重的火灾问题，不利于供电系统的整体安全性。为此，重视起对配电柜的除湿管理，是非常重要的一项工作。

1配电柜除湿技术

针对配电柜湿气问题的发生发展原因，可从湿度和温度两个方面来进行问题的改善。针对温度问题，重点是对配电柜内部的温度和外部温度进行协调统一，这就需要为其配备相应的热器控制装置来实现对湿度的有效管控，从而保障配电柜内部处于干燥状态下，并及时采取对应的辅助措施，避免湿气聚集。针对已经出现湿气的情况，那么就必须配备相应的除湿装置，来提升配电柜内部的整体干燥性与清洁度。

1.1配电柜除湿方法的分析

1.1.1提高柜体外壳自身断热程度

配电柜产生凝露主要是由于其内部与外部之间形成了较大温差，导致水汽持续聚集。针对该问题，必须对配电柜外壳的隔热性能进行提升，最大程度上控制温差问题，从而减少水汽聚集。为电缆孔等相关隔热性能较差的设备、位点提供隔热材料配备，即可促使配电柜外壳的断热程度得到提升。绝热材料使用的最主要目标是帮助配电柜壳体避免与内部空气的温度差得到有效改善，这种方法具有较好的实践成效，但对技术要求较高，同时还会增加操作成本，且无法彻底改变凝露问题，故不作为首选方案。

1.1.2防止电缆沟积水进入开关柜

配电柜的湿气问题还可能与电缆沟积水问题有关，为此，必须结合实际情况对配电房墙体内外的电缆沟采取针对性的封堵处理[2]。针对进入到配电柜中的电缆沟需要根据防火防水封堵标准对其进行处理，尽可能地减少积水问题，从而达到降低配电柜内部相对湿气问题，促使包含臭氧在内的各种气体所带来的影响，避免积水倒灌到配电柜中引起湿气问题。在进行封堵处理期间，可以配合封堵材料进行干预，其不仅价格低廉，且具有能够有效转变积水问题。

1.1.3在配电柜内放置硅胶干燥剂

因湿气本身属于无处不在的因素，在进行配电柜除湿处理时，可以从内部进行处理，多进行硅胶干燥剂放置处理，这也是非常常用的方法。硅胶干燥剂本身属于一种活性吸附材料，其有着相对较强的吸湿性能，同时还具有较高的热稳定性，价格低廉，操作简单。借助硅胶干燥剂来实现对配电柜中空气水汽的吸附，即可帮助配电柜内部的湿气得到控制，从根本上转变湿气聚集的问题，确保一定时间范围内配电柜干燥。但采取该方法需要定期对干燥剂进行更换。

1.1.4将新建配电柜的地面基础抬高

针对老旧的配电柜因本身地基相对较低，而地下潮气会向上蒸发，这就会使得配电柜传长期处于潮湿的环境下，加剧配电柜湿气问题[3]。为此，针对新建的配电柜在进行设计和施工时，需要将其地面基础稍微抬高，改变因地面潮气作用所带来的影响，降低配电柜湿气环境。除此之外，通过对地面基础进行适当的抬高处理，可帮助配电柜内部和电缆沟的潮气影响得以控制，提升其整体干燥程度，保障其整体绝缘性能。同时，该方法也有利于后期维护管理。

1.2配电柜除湿设备应用

1.2.1新型半导体除湿机

伴随着时代的飞速发展，针对配电柜除湿受到了学界的共同重视，各种新型的除湿技术和装置随之出现。新型半导体除湿机就是其中常见的设备，其主要是结合配电柜内部电力设备的特点，借助半导体制冷器的运作原理，打造而成的一种半导体和单片机制冷装置，其能够结合配电柜内部的温湿度情况，开启除湿装置或停止除湿装置，形成智能化的除湿管理。该装置能够对配电柜内部的湿空气进行收集，及时将其排放到配电柜外，实现有效除湿的效果[4]。装置见图1。

图1  新型半导体除湿机

1.2.1传统的柜内加热除湿装置

柜内加热除湿装置也是常用的配电柜除湿方法，加热器主要作用是对柜内及其周围的潮湿空气进行加热处理，促使潮湿的空气得以蒸发。但这种传统的装置相对较为落后，若加热效应无法将水分彻底蒸发，可能加剧电气设备的受潮问题，不利于设备的安全运转，同时热效应还可能使得配电柜的设备受到影响，缩短使用寿命。

1.2.3排风型除湿装置

排风型除湿装置是一种封闭式的配电柜除湿方法，其主要针对配电柜的情况，弥补加热烘干除湿装置和化学除湿装置的缺陷，通过改善配电柜内部电气设备的运作环境，从而达到有效降低配电柜湿气的效果，操作较为方便简单、除湿效果也较为突出，且维护量相对较低[5]。此外，该装置还能够促使配电柜的绝缘性能得到提升，更好的保障配电柜的安全运行，是当前封闭式常用除湿装置。

1.2.4加装氮气正压去湿系统

针对配电柜的湿气问题，若能够对内部大蒸汽进行快速排放，即可帮助其内部凝露问题得到有效解决，从而达到帮助配电柜始终处在一个干燥的环境下。基于该原理下，加装氮气正压去湿系统随之诞生，其借助设备的运作可帮助配电柜中的水蒸气迅速从底部排放到柜体之外，同时动态监测配电柜的干燥度，形成一个持续性的保护。[6]但该设备的耗费成本较高，很难得到普及。

2配电柜除湿技术应用

2.1基本概况

某110kV变电站是水利枢纽供电系统，也是抽水站的专用变电所，需要承担水利枢纽日常的供电任务。但因项目处于水利枢纽系统周围，导致变电站的配电柜长时间处在一个高湿环境下，而水汽在强电磁场的影响下会产生较为突出的电离问题，电离出的氧分子与氧离子相互结合即可形成臭氧，导致配电柜内部稳定性和搜到影响，同时还会厎环氧树脂等各种绝缘材料带来破坏性作用，使得配电柜的绝缘性能下降。与此同时，配电柜周围环境的湿度在60%以上，使得其柜体表面和内部都有较为突出的凝露问题，非常容易引起爬电问题，长时间作用下还会导致绝缘性能下降，导致短路问题，不利于配电柜的安全性。

图2  配电柜内部凝露产生过程

2.2内部潮湿产生的因素

（1）配电柜所处位置空气湿度较高，为了方便进行电缆的铺设处理，将其设置在了一楼，这就导致其受潮问题更为严重，与此同时，因本项目变电所的35kV高压室设计在控制楼的北面，导致其长时间无法受到阳光的照射，不利于湿气的控制。

（2）配电柜采用的全封闭式的铠装式，这使得其长时间处于密不透风的状态下，内部分布的各种设备和线路都相互独立，顶部也未设置相应的透气孔，无法实现散热通风和湿气排放。

（3）配电柜内部与外部空气交换主要是通过百叶窗或者排气扇来实现，但在室外空气湿度相对较大的情况下，就极易在配电柜内部形成对流，导致整体湿度升高。

（4）配电柜处在河流区域，加之地区每年6月和7月属于雨季，雨水较多，导致配电柜的受潮问题突出，部分情况下湿度甚至能够达到90%以上。

（5）配电柜的电缆孔未有效密封，使得潮气能够经由电缆沟进入到配电柜中，而引起本身的密闭效果，使得湿气也无法排除，聚集于配电柜内。

（6）在设计和安装期间，尽管为了降低配电柜湿度配置了相应的加热装置，但在检查中发现，在启动加热装置之前内部已经有大量凝露，加热效果无法达到有效除湿的目标。

2.3解决方案

（1）对配电柜进行严格封闭处理，促使内部与外部的空气交流得到彻底阻断，并针对电缆孔封闭不严的问题进行再次封堵处理，最大程度上阻隔湿气进入到配电柜中。

（2）针对配电柜内部、外部和电缆沟内外空气对流问题，对原本的封闭柜门进行改造处理，加装一个通风散热孔，并对其顶部原本的密闭盖板进行更换处理，采用通风格栅孔盖板来帮助配电柜内部和外部形成对流。同时对原本的电缆沟盖板进行更换，以高分子格栅盖板来替换钢制结构的盖板，帮助电缆沟和高压室能够形成一个气体流动环境。

（3）对原有除湿装置进行更换。结合配电柜内部结构情况，选取型号相适宜的除湿机，帮助配电柜能够有一个更为有利的除湿条件，帮助其整体的湿度得到控制。

3结论

总而言之，在提升供电系统跟整体质量的过程中，重视起不同装置的安全管理至关重要。配电柜作为供电系统电力保障的基础，湿气是其常见问题，也是影响运行的关键问题，重视起配电柜除湿是长期以来的研究难点。在对配电柜进行除湿干预期间，可根据其实际情况选取最佳的除湿方法，还可配置专用的除湿设备，来提升除湿效果，从而提升配电柜的运行安全性和可靠性，为电力系统的日常运作和成本控制提供保障。

参考文献

[1]关志军，白爱东，王帆，等.电气柜除湿防凝露技术研究及监控平台开发[J].电子元器件与信息技术，2022，6(01)：169-170+225.

[2]董广荣，袁永存，赵法强.配网环网柜无源除湿装置的研究与应用[J].技术与市场，2020，27(01)：123-124.

[3]吴勇，邬钢，马爱国，等.配电环网箱微正压智能新风除湿系统[J].电工技术，2020(01)：60-62+66.

[4]蒋金城.浅谈高压配电室的防潮除湿治理[J].治淮，2019(10)：42-43.

[5]刘宁.地下变配电室开关柜绝缘故障的分析与预防措施[J].电工电气，2019(10)：72-73.

6]顾泽明.基于半导体制冷技术的开关柜除湿器设计[D].宁波大学，2018.

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