郑徐客专通信基站电气设备防凝露技术研究

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　　【摘  要】随着高速铁路的快速发展，电力通信基站高压电气设备的稳定运行及其重要，电气设备的应用环境千差万别，对其可靠性的要求也随之提升。气候差异造成空气湿度也不相同，当湿度超过80%以上时，电气设备内部的金属结构件会加速锈蚀，降低其机械强度，电气件的绝缘性能会大大降低，造成电气设备爬电、闪络和跳闸等事故，给铁路安全运行带来不良影响。基于此，本文主要对郑徐客专通信基站电气设备的防凝露技术进行分析探讨。
　　【关键词】电气设备;防凝露
　　1、研究背景
　　郑徐客专电力通信基站高压柜为全密封式，外壳采用烤漆的钢板制成，整体坐落在混凝土基础上，安置于基站房屋内。高压柜体底部有深约1米深的电缆沟，高压电缆进出线从电缆沟内引入后直接从柜体底部穿入接至高压柜体上。由于郑徐客专电力通信基站沿高铁正线建设，沿线地区降水量大，地下水丰富，寒冷冬季地下水潮气上升，集聚于高压柜体内部，易产生凝露现象。凝露的产生导致柜体内部的金属结构件会加速锈蚀，降低其机械强度，电气元件的绝缘性能会明显降低，导致电气设备出现爬电、闪络和跳闸等故障，严重影响其使用寿命。
　　2、研究目的
　　对高压柜体凝露现象进行多方面分析，其中主要对造成凝露现象的原因及防凝露的原理進行分析，针对产生凝露的原因提出整治方案，以减少凝露对电气设备的影响，减少设备故障率，提高工区的工作效率，保证郑徐客专安全稳定运行。
　　3、产生原因
　　凝露现象是指柜体或设备表面温度下降至露点温度以下，且柜内湿度较大时，柜体或设备表面会发生水珠凝结现象，这个现象称之为凝露。所以形成凝露的主要因素就是温度较低，湿度较大，分析原因主要有以下几点：（1）高压控制柜底部湿气浓度过大，甚至有的电缆沟有积水，水蒸气上升至柜内导致柜内湿度较大。（2）基站建设地区湿度高，寒冷冬季高压控制柜内温度较低，达到露点以下，柜内形成凝露。（3）高压控制柜空间较大，设备内部无除湿设备，在高湿度的环境下湿气无法及时排出，易造成凝露。
　　4、设备危害
　　电气设备中，凝露对电气设备的影响主要是绝缘强度、霉菌生长、金属腐蚀等方面。（1）凝露对电气设备绝缘强度的影响。湿度偏高，降低了电气设备绝缘强度，空气中的水分附着在绝缘材料的表面，使电气设备的绝缘电阻降低，设备的泄漏电流大大增加，造成绝缘击穿，产生电气故障。
　　（2）凝露对霉菌生长的影响。潮湿的空气有利于霉菌孢子发芽生长。霉菌形成后，霉菌细胞中含有大量的水分，当菌丝呈网状布满绝缘体表面时，不仅产品绝缘性能大大降低，而且影响设备外观和标志。霉菌在代谢的过程中，往往会分泌出酸性物质，使导电金属和电接触材料产生一层晦暗膜，导致接触电阻增大。如果长期处在这样环境中会腐蚀电路，将降低仪器精度，或造成设备故障，甚至烧毁仪器。
　　（3）凝露对金属腐蚀的影响。电气设备中的导电金属、导磁硅钢片受到腐蚀后，将严重降低设备的性能和使用寿命。当相对湿度达到一定数值后，金属的腐蚀会突然加快。钢铁因腐蚀发生的性状改变，即设备出现生锈现象。
　　5、预防措施
　　根据凝露的形成原因及防凝露的原理进行总结，主要有以下几点防范措施。
　　5.1高压柜体中采用自动加热除湿控制器，利用加热效果，柜体内部达不到露点，降低凝露产生;
　　5.2将操作室底部进行隔离，阻止湿气进入操作室内;
　　5.3增加操作室的通风，排除柜体内部湿气，降低湿度。
　　5.4增加电缆沟的通风，减少电缆沟的湿度。
　　6、研究方法
　　根据凝露的预防措施并结合气候特点及现场高压柜体安装情况，对高压柜体凝露情况进行研究。制定研究方法，并不断完善，根据现场观察发现凝露现象能够得到明显改善。具体研究方法如下：
　　6.1采用自动除湿加热控制器
　　郑徐客专通信基站高压柜体没有安装凝露控制器及除湿加热器，通过增装加热除湿控制器装置提高高压柜内温度，柜内温度达不到湿气形成凝露现象的温度。
　　6.2将操作室进行隔离
　　郑徐客专基站高压操作室下侧采用打孔方式将电缆引入，通过密封电缆上穿孔洞的方式减小高压操作室的湿度，可以有效的减少湿气的上升。同时在巡视过程中发现，电缆沟顶部的高压柜底板在长期潮湿的环境下出现了不同程度的斑点锈蚀，如果不进行治理可能会使箱变底板腐烂，严重影响其使用寿命。
　　6.3增加操作室的通风
　　将操作室进行隔离后如果增加操作室的空气流动，操作室的湿度会进一步降低。
　　6.4增加电缆沟的通风
　　如果外界没有雨水进入电缆沟，同时增加电缆沟的通风来减弱地窖效应电缆沟内湿度必定会有明显减小，其上方的操作室湿度也会有明显降低。
　　7、整改措施
　　根据以上的研究方法最后制定一系列的整改措施：
　　7.1郑徐客专通信基站高压柜体通过加装STGN-Y排水型除湿加热器，然而高压柜体操作室是用钢板进行简单隔离，室内空间约为3m?，在这样大空间、高湿度的情况下除湿加热器不能起到明显的除湿升温效果。如果将除湿加热器更换为大功率的，对升温可能会起到明显效果，但操作室内空气流动慢，大功率的加热器会造成局部过热引起火灾等安全隐患，所以这一方法可行性低。进过试验加装一台后观察柜内内部凝露现象无明显改观，所以后期未进行此项工作。
　　7.2对高压柜下部电缆入孔处采用密封发泡剂封堵，将高压柜与电缆沟进行隔离，可以有效减少电缆沟内湿气的上升，高压柜内湿气明显减少。对箱变底板锈蚀情况，我们做出了对锈点打磨，并喷涂防锈漆的处理。防止锈蚀恶化，造成不必要的损失。
　　7.3有效降低控制室湿度，更换带有观察窗及面板有通风口的高压控制室面板，将柜内湿气通过通风孔疏导出去，同时观察窗便于巡视人员对设备的观察，提高工作效率，及时排除设备隐患。
　　7.4为减小电缆沟内的潮气浓度，同时方便电缆的检查、试验，我们在电缆沟盖板进行打孔操作，增加电缆沟的通风，电缆沟内的湿气通过电缆盖板的孔洞溢出，减少电缆沟内湿气浓度。
　　8、结论
　　10月份对郑徐客专较为严重的永砀区间通信基站进行了前期的试验整改，并进行了对整改后的设备情况观察工作。通过对整改后通信基站电缆沟及控制室的观察，上述整改措施明显改善了电缆沟及控制室的湿度，整改之后的电缆沟干爽无积水，秋冬季节整改后的高压柜操作室均无凝露，结冰现象。通过秋冬凝露季节对实际情况的观察得出结论，上述一系列技改措施大大改善了电缆沟及控制室的湿度，控制室内不再有凝露现象，增强了郑徐客专通信基站设备的安全运行系数，对设备长期稳定的运行打下了良好的基础。现辖内通信基站已经全部进行了上述技改工作。
　　参考文献：
　　[1]张楠梦，电气设备的防凝露技术，《工程技术（文摘版）》2017年 第08月 01
　　作者简介：
　　赵运齐 助理工程师 中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段
　　（作者单位：中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段）
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