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1、适应潮湿环境专用高压开关柜设计 西电宝光,.1.,西电宝光,张罗锐,企业由产品而生存,产品因市场而存在,概述 KYN61高压开关柜在运行使用过程中，常出现绝缘件放电、设备爬电、闪络和跳闸事故。 事故发生地都有以下共同点：一，发生事故的地域多在长江以南，以云、贵、广西山区尤为突出。二，事故高发季节集中在南方的梅雨季节。,.2.,分析：事故高发的南方地区光照条件较差，降雨天数较多，相对湿度较大 ，特别梅雨季节，造成开关柜内部的空气湿度较高，给开关设备的正常运行带来安全隐患。 针对KYN61开关柜在潮湿环境地区所遇到的一些技术难点，进行了研究，并对柜体结构做了改进，希借此改进能够设计出满足降雨量高、
2、湿度大，适应潮湿环境要求的专用开关柜产品。,事故现场处于潮湿环境,事故危害,潮湿环境致使开关柜绝缘损坏，引发外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等故障。故障发生波及邻柜，造成母线失压，设备大量损坏。,柜内高湿产生的原因 根据高压开关柜内凝露产生的原因分析:,地理位置特殊、环境湿度过大,2. 控制不当、电缆沟内积水,3. 全年降雨量大、雨水渗入,凝露凝露是当空气湿度达到一定饱和程度时，在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。湿度是普遍存在的，而凝露只是湿度达到一定程度时的一种特殊现象 .
3、开关柜结露现象是指柜体内壁表面温度下降到露点温度以下时，内壁表面会发生水珠凝结现象。这个现象称之为结露。结露是否发生取决于室内温度、柜内温度、相对湿度以及露点温度。,温度、湿度和露点的相关数据表格 图表,从上述图表可以得出： 在一定的温度条件下，空气中的相对湿度越高，结露的温度越是接近环境空气温度，也就是说，环境温度愈接近露点温度，凝露就越容易发生。防止开关柜内部发生凝露，须使发生凝露部位的表面温度始终高于其周边的环境温度或者控制开关柜体内部湿度；因开关柜运行时一次回路必然产生大量热量，所以为防止凝露产生，我们必须重点考虑控制开光柜内湿度。,针对高湿环境开关柜改进设计,了解到高湿环境的发生原因
4、，结合我公司KYN61高压开关柜自身结构特点，进行专门针对在高湿环境下运行的高压开关柜设计，从预防柜内高湿环境产生到增强开关柜自身绝缘性能，力求专用KYN61高压开关柜能够完全无故障在高湿环境下安全运行。,一.柜体各室通风除湿设计1针对各室相对封闭问题我们在各室顶端泄压板上加开百叶窗，左右支撑板加开通风孔，柜后门加开通风孔并加盖铜纱网,2.对流风机设计 由于高湿地区的特殊环境，高压开关柜内空气潮湿，增加轴流风机，并针对其除湿功能进行加速空气循环设计，在断路器室、母线室、电缆室顶分别安装三只风机，使空气形成对流循环，保持开关柜内空气干燥，从而达到除湿作用。,二 .全面温湿度测控设计,分算式多点测
5、控温湿度度传感器设计，利用多个温度传感器，一个测柜体外温度;一个安装在柜壁，测量柜壁温度;其余的测柜体内部各隔室的温度，通过CPU智能化控制加热器的投切来调节柜内温度，使开关柜内部要防凝露的部位的温度始终比柜外环境温度至少高23，使之不具备凝露发生的条件，起到预防凝露的作用。,要用凝露传感器来检测到凝露(那就一定是在凝露发生时)才能启动加热器。而防凝露作为一个电柜反事故重要措施来说，接近凝露的边缘再启动加热来消除凝露，就缺少一个预防过程。从安全、可靠的角度来看，作为一个反事故措施在可靠性上还是远远不够的。如果凝露传感器安装位置不当，或者凝露传感器的表面受到灰尘或气体的侵蚀后特性已改变，虽然柜壁
6、已有结露现象，但凝露控制器仍不能及时启动加热器投入，也会带来严重后果。,三. 防止水汽进入电缆沟设计当电缆沟内积水严重时导致电缆室下方同时积水。,四. 柜体结构绝缘优化设计,1. 绝缘件增强绝缘性能处理，触头盒、套管的安装螺栓更改为M10X25内六角螺栓，柜内左右支撑板、中框中横、接地排安装板等零件表面处理改为镀锌处理；增加相间绝缘隔板。,2. 增大一次元件的爬电距离，采用全工况、加强型绝缘产品后，因其外绝缘尺寸相对来说有一定的裕度，故可完全满足运行要求5。以前触头盒有机绝缘为20mm/kV。我们与宝光绝缘进行了技术交流，对触头盒的外形做了改进，增加了四组伞裙，并增加了绝缘盒，它的爬电比距增加
7、了200多mm，污秽等级可达到三级，即25mm/kV，绝缘加长盒对母排与柜间及母排相间都起到了复合绝缘的作用。,4 增大空气间隙。除了间隙击穿与空气的相对密度有关外，与间隙的距离也有密切关系。有关标准对电气距离有明确的规定。35kV开关柜的相间、相对地空气绝缘净距为300 mm。在高湿度潮湿环境地区耐压存在问题，我们经过认真研究，决定将架空方案柜深增加至3000mm。对主母线室的上泄压板加高了50mm，将主母线室下侧的左右撑板下降了50mm，增大母线与柜间及接地开关的空气距离。,3. 改进母排形状防止尖端放电。电极曲率半径越大，周边的电场分布越均匀，气隙的击穿电压也越高。在设计中，铜排断面均需
8、倒圆角，触头盒中搭接母排更是制作成半圆状。,潮湿环境架空方案3000mm柜深开关柜,5 使用复合绝缘。采用SMC板材隔绝或环氧绝缘外套等进行复合绝缘处理，能取得很好的绝缘效果。采用新型管状接头盒搭接，双层嵌套，包裹严密，复合绝缘，安装简单。,结束语,经过上述改进设计的KYN61高压开关柜投入使用，经验正完全适应高湿地区，设备事故大大下降，从投入使用至笔者撰写此文并未出现因潮湿、凝露而发生的事故。以上我们对高湿环境KYN61开关柜的改进思路，后续将从新材料研发运用、新工艺探索改进进一步全面研究，提高产品的质量，使其更适合高湿环境条件下的安全运行需要。又一种针对特殊环境的专用开关柜诞生，扩广公司产品类型，增强公司市场适应能力和占有能力，充分体现公司的专业性和全面性。,谢谢！,
