王作家
国家管网集团东部原油储运有限公司邹城输油处，山东 邹城 273500
摘要：随着现代城市的发展，人们的生活对电力的依赖越来越大，开关柜设备不断更新，从原来的开关柜变成了封闭式。由于其安全可靠、结构紧凑、占地面积小、操作方便、美观、保护性能好等优点，被广泛应用于开合、配电室、变电所等。由于结构紧凑，大量使用有机保温材料，且密封性好，防护等级高，通风性能下降，使凝露引起的故障凸显出来。为了减少因凝露造成的电力设备故障造成的损失，以及给人们造成的损失，简要分析高低压开关柜因凝露造成的原因、故障分析及解决办法。
关键词：凝露；开关柜；绝缘；故障；
我国经济发展非常迅速，各行各业都在快速发展，但随着城市配电网应用的不断增加，凝露问题也日益突出。阐述了凝露对配电设备常见的四种危害:绝缘故障和凝露引起的相对相短路故障;气象凝露腐蚀破坏机理研究环境湿气凝结导致击穿失效。并通过总结实际工作经验，对凝露引起的故障进行分析，找出处理的方法和措施，效果显著。
一、凝露简述
我们可以认为空气主要由水蒸气、空气和尘埃组成。绝对湿度是在一定压力和温度下，每单位空气中所含的水蒸气的质量。饱和湿度是指该条件下单位空气所能包含的水汽质量最大的情况。温度越高，空气所能含的水汽越多，饱和湿度也就越高。绝对湿度与饱和湿度之比称为相对湿度。如果湿度保持不变，温度下降到某一数值后，水蒸气的分压达到某一温度对应的饱和压，空气中的水蒸气达到饱和。如果温度继续下降，水汽则会从空气当中冷凝而最终形成了露滴，这种现象被称为凝露。因此，温度和湿度的变化是凝露形成的最重要的因素。
二、封闭式开关柜凝露造成故障的因素
1.凝露导致绝缘失效。由于城市地下管网纵横交错，电缆沟往往难以独立封闭。由于雨、雪、渗漏、排水不良等原因，这里往往会堆积大量的污水。例1:10kV开关柜电缆头绝缘击穿。原因分析:通过调查发现,由于电缆槽内的水已经超过了1米深,因为电缆入口密封不紧,水蒸气进入开关柜电缆管道,在内部凝结,变成水吸附在有线头伞裙和相间绝缘板、绝缘板和电缆伞裙之间的长时间运行的放电,放电发出吱吱的声音,这减少了绝缘、分解,最终失败。
2.冷凝引起相对相短路故障。高压开关柜结露会引起故障。同样，低压开关柜放置位置周围土壤水分过多，如果柜底堵塞或不密封，也会造成结露故障。例2:某小区400V室外电缆分箱断路器上的桩头发生短路电弧故障。原因分析:分支块不是封闭的,底部的土壤水分蒸发到分支箱,由气体凝结成雨滴变化,吸附在开关,由于低压低电压等级产品,铜排、开关和其他组件都暴露在空气中,很长一段时间后,吸附在开关桩头雨慢慢接近,A, B, C和爬电距离和完善导致短路,爆炸开关损坏,造成停机。
3.天气冷凝引起了机械装置的腐蚀失效。据调查，目前高低压开关柜的故障频率较高，但尤其是户外开关柜的故障频率较高，户外环网柜就是其中之一。例3:公变室外回路柜已安装在居民区，运行约一年。当电源切断时，机构卡住，电气操作卡住，导致电机烧坏。不能旋转手动操作。原因分析:设备运行时内部加热温度,晚上温度下降外,和是一个金属环网柜壳壳导热和散热,导致内部温度和水箱温度冷热温差凝结,水吸附在方舟,滴胶直接机构或机构产生水,长时间腐蚀,卡住了,无法操作。
4. 因环境潮湿凝结而导致故障。环境湿度也是开关柜内部结露的主要原因之一。华北地区空气一般比较干燥，但在山谷、地下室等小盆地中也存在高湿度环境。在湿度相对较高的季节，也容易发生结露破坏。例4:110kV分闭站KYN61-40.5开关柜，其中一个在出线间隔处一直处于冷备状态，断路器未合闸。在运行一年多后的某一天，突然内部发生故障，导致短路接地故障，柜内其他部件全部烧坏。
故障原因分析:拆检柜换位思考，整个外壳组装，分为四个部分:仪器室、断路器室、电缆室,总线的房间,所有部件的金属涂覆铝锌板空间分别独立房间凝胶的功能严重,手推车接触器出现大量的铁锈,柜体的立场联系框(环氧树脂材料)和内表面放电痕迹出现大量的分支,但底部的开关设备电缆入口密封紧密,调查研究后发现:后变电所位于山谷中，在山中被水包围要聚集在一起，不易分散，已经有很高的空气湿度，由此造成开关柜内部结露现象严重。
三、凝露导致高低压开关柜故障的处理措施
1.绝缘故障处理措施。为了解决这个问题,需要从以下几个方面:首先,需要分割时间关闭,让室内开关设备安装基础平面位置略高于其外部离地面四百毫米,通风管道应当同时,让外面的空气进入电缆槽,形成对流,实现湿度水平。二是在开关柜和配电室的电缆沟的出入口位置进行质量封闭处理，同时对开关柜楼板进行封闭处理。三是开关柜内部设置除湿器。即在仪表室设置冷凝控制器，然后传感器和加热器分别安装在断路器室和电缆室。控制器可有效调节温湿度冷凝点，通过控制自动加热器减少柜内的冷凝。第四,组件之间的绝缘层取消,这是由于开关设备的体积和空间相对狭窄,减少各个组件之间的距离以及地面,如果安装隔板,将进一步缩短安全距离,一些保温板没有更好的抵御脏的能力,在空气吸湿后形成冷凝,形成灰尘吸附在保温板表面的同时,进一步提高漏电距离，长时间呈现放电，降低绝缘。
2.解决因环境湿度凝结而导致故障的措施。解决环境湿气凝结导致的故障故障的措施有:(1)加强开关柜外壳的制造质量和加工工艺。高湿区域开关柜防护等级应在IP44以上，尽量减少湿气的进入。（2）一组温度和湿度冷凝除湿装置安装在开关柜内,也就是说,冷凝控制器安装在仪器室里,一个传感器安装在断路器室和一个传感器电缆的房间,和两个加热器的功率75 w安装在断路器室和电缆室(注:传感器和加热器单独安装)。控制器可调节温湿度冷凝点，自动开启和关闭加热器，减少柜内水汽凝结。（3）根据用电房间面积配备相应的工业除湿机或空调，进行室内除湿处理，尽量减少开合时的湿度，避免结露。
3.短路故障。如果低压开关柜附近土壤水分高，而柜体底部密封不严密，也会形成结露，造成故障。例如小区电缆分箱的断路器上，桩头之间存在短路弧。 首先要密封箱底，防止底部及周围土壤中的水汽进入箱内，形成冷凝水。第二,在盒子的侧面身上,底部和顶部雨设置通风窗口,和通风窗口面积不应小于二十分之一的壳,同时在内部的网不到一毫米不锈钢金属网,避免小动物进入,这样盒子的身体内部形成一个自底向上的对流通风,防止冷凝。由于室外开关柜内的交流电源取电不是很方便，所以不宜采用除湿机等方法来处理。
四、防止高低压开关柜结露故障的有效措施
1.堵塞防止潮气、霉变。进出开关柜的通往开关室、电缆夹层及穿过墙壁、地板的电缆的孔洞应填满防火封堵材料并密封严密。同时,操作和维护人员应定期进行防火封堵故障排除防止防火封堵材料脱落。扩建工程,操作和维护人员应敦促施工人员恢复关闭开电缆孔。
2.增加一个加热除湿器。开关柜内装有加温除湿器，可进行手动和自动操作。根据季节不同，可采用手动或自动除湿。对于湿度高、温度变化快、变化范围大的变电站，开关设备应保证加热除湿机处于待机和运行状态的全天候输入。
3.增加温度测量装置。防止冷凝开关柜电气设备造成腐蚀,接触电阻太大,或绝缘损坏引起的发烧,应该配备温度测量分开关柜关键部件,并具有远传功能,方便操作人员实时监测开关柜电气设备的温度上升,热异常及时采取措施。
总之，凝露是导致高低压开关柜失效的主要原因之一。认真研究其形成的原因和处理方法，在变电站和开关柜建设和生产过程中积极改进，有效降低事故发生的概率，形成电力系统安全稳定运行的良好保障。
参考文献：
[1]刘向阳.关于凝露造成高低压开关柜的故障分析.2018.
[2]王永刚.浅谈凝露造成高低压开关柜的故障分析.2019.