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摘要：湿度过大是造成高压封闭开关柜故障的重要原因之一。高压封闭开关柜是变电站的重要设备之一，在维护电力系统正常运行中起到了重要的作用，但是由于气候的影响，高压封闭开关柜在运行过程中可能会因为空气含水量过高，导致开关故障的发生。因此文章主要针对湿度对该设备造成的影响以及应对措施展开探讨，从而为实际工作提供一定的参考依据，确保高压封闭开关柜的正常运行，避免对电力系统运行状态的影响。
關键词：湿度;高压封闭开关柜;应对措施
高压封闭开关柜具有稳定性高、操作便捷且体积小的优势，在开闭站点、配电室以及变电站等场所都有广泛应用。但是由于该设备为了确保使用安全，需要具备高度密闭性，其中使用了大量的有机材料以及绝缘材料，内部组织结构紧密，一旦水汽进入设备中会对其正常运行造成较大的影响[1]。而高压封闭开关柜一旦发生故障，将会对整个电力系统造成直接影响，因此需要重视开关柜的除湿工作。
一、高压封闭开关柜湿度变化原因分析
在目前市政规划方案中，城市开闭站点、配电室以及变电站通常都是敷设在道路两边的电缆沟中，因此容易出现积水的问题，多余水分会通过电缆沟进入开关柜，导致内壁上出现凝露，该现象存在普遍性，导致开关柜内部湿度增加[2]。随着我国城市的快速发展，各种地下管道铺设不断增加，导致电缆沟经常被破坏，雨雪天气容易引起管道渗漏，同时排水系统故障也可能导致电缆沟中积蓄了较多的积水，而电缆入口容易进水，从而导致水汽进入开关柜之中，若不尽早采取有效的干预措施很可能导致内部水汽逐渐增多而引起故障，影响电力系统的运行状况。
二、湿度升高对高压封闭开关柜造成的负面影响
高压封闭开关柜内部水汽过多会导致内壁出现凝露，从而引起开关柜故障的发生，尤其是梅雨季节，故障频发会对整个电力系统运行造成较大的影响，因此需要正确了解湿度升高对高压封闭开关柜造成的负面影响[3]。
1.影响设备运行状况
高压封闭开关柜对于绝缘性能有着较高的要求，当内部湿度不断升高至一定水平时，将影响内部空气绝缘性能。虽然潮湿环境不一定会导致放电电压的快速下降，但是在水汽含量达到一定浓度时，使得开关柜内壁上出现凝露，就会导致电压不稳定，影响设备的运行状况，甚至出现异常放电，诱发安全事故，最好尽早采取有效的除湿措施。
2.影响导体性能
开关柜故障中最常见原因为断路器触头氧化而影响其正常运行，氧化原因主要是由于水汽含量过高引起。断路器触头氧化之后氧化物影响触头的性能，从而影响设备运行。同时会导致电阻降低，使得设备过热，设备过热会影响绝缘材料性能，影响设备的运行。
3.影响绝缘材料性能
高压封闭开关柜内部存在大量绝缘材料，通常是由环氧树脂制作。由于绝缘材料的理化特性决定其容易与水汽结合形成氢键，在潮湿的情况下容易引起电阻降低，从而引发触电情况，如图1所示。空气潮湿度过高可能导致绝缘材料表面存在大量结晶水质，若有杂质进入其中可能发生溶解的情况，绝缘材料温度升高会影响其绝缘性能，且随着粉尘的不断积累，容易引起短路问题。
三、高压封闭开关柜除湿措施
1.柜外除湿措施
高压封闭开关柜要想保持柜内空气干燥，首先就需要解决电缆沟积水问题，为了减少积水可以调整电缆沟的坡度，一般情况下采取10～20°即可预防积水，同时还需要合理设计排水系统，尤其是降雨量较大的地区。室内电缆沟的高度需要超过室外电缆沟高度，一般高出20cm即可预防积水。在设计室内电缆沟时需要合理设置防水墙位置，尽可能隔绝外界积水，并且可以不设置排气扇，在实际调查中发现排气扇发挥的作用不如预期效果好。同时内部还需要安装初始设置，在配合室内空调的使用，从而有效预防室内湿气进入高压封闭开关柜，确保电力系统的正常运行。室内可以安装温度及，同时下雨时要关闭门窗，避免湿冷空气进入室内，经常开窗通风，促进空气流通。梅雨季节前需要检查排水系统的运行情况，确保积水可以顺利排出，避免积水的情况发生。
2.柜内除湿措施
柜内湿气一定要及时排出才能够预防内壁上出现凝露，因此需要确保柜内的空气流通，例如通过母线仓导入干燥空气，并且使用性能好的绝缘材料，避免绝缘材料性能失效。绝缘材料不要使用有机材料，并且要加强定期监测与维护，发生问题之后需要及时排查，监测重点在于室外积水以及柜内湿度，检查设备是否正常运行，开关柜在使用3年之后需要每年进行一次母线检查，确保母线的使用性能。
3.安装自动检测系统
利用物联网技术以及PLC控制器组成在线自动检测设备，能够观察开关柜内温度湿度的变化，进一步提高管理效率，降低事故发生率。自动监测系统目前在变电站中得到了推广应用，并表现出较好的应用价值。
四、案例分析
2020年7月16号，当天为雷雨天气，某变电站一条10kV电线显示B相接地，为了尽早解决故障，公司立即派出检修人员进行设备检查，在故障排查中发现一开关柜内出现放电声音且有火光，在停止该设备工作时发现手车开关已经无法正常使用。打开柜门检查后发现支撑母线B相支持立瓶出现了明显的放电现象，由此确定该部位为故障发生位置。持续放电导致电流互感器短路，引起了保护设备的母线切段动作，手车开关无法正常使用也是由于母线触头温度过高变形引起的。为了确保用户对电能的需求，首先将故障开关柜隔离，使用备用开关柜，在经过一天的检修工作之后，受损设备成功修复，之后进行性能测试。在正式使用之前对I段母线进行耐压测试，发现I段母线的耐压水平达不到相关标准，无法正常使用。并且在实验中观察到随着电压的升高，母线触头盒以及金属边缘出现放电现象。在单独检测触头盒时，耐压水平低于标准值，经检查发现是由于绝缘材料表面潮湿，整体绝缘性能下降，因此需要对开关柜中的触头盒以及母线进行干燥处理。由于触头盒位置拆卸与擦拭不便，因此使用暴风枪轮流吹风干燥处理，在1h之后绝缘性能达到规定范围，可以正常使用。
该变电站位于工业园，之前是耕田，受到周围环境以及园区排水系统不合理的影响，变电站内较为潮湿，尤其是高压室，且室外电缆沟容易出现积水问题。该变电站投入使用时间已经有5年，不完全统计指出同类型事故已经出现4次，在本次事故发生之前，相邻开关柜也发生过一次类似的事故。高压封闭开关柜频繁故障与周围环境湿度有密切的相关性，梅雨季节或电缆沟积水都会导致室内潮湿程度增加，尤其是雷电天气，线路容易因雷电发生接地故障，单相接地会由于电压升高导致设备绝缘损耗程度增加，导致触头盒以及母线支持立瓶容易发生放电致使绝缘击穿故障发生。
湿度过高容易造成高压封闭开关柜体生锈腐蚀，影响设备的使用寿命，同时导致触头生锈降低其使用性能，此外柜内凝露的形成容易引起绝缘击穿事件，对设备运行造成较大的危害，甚至可导致一条线路故障，严重时甚至导致全站故障。故障发生之后，设备容易出现着火的情况，且由于室内空间狭小，设备较多，若不及时灭火容易扩大事故影响范围。高压封闭开关柜抢修难度大且维修时间较长，对整个电力系统运行造成了较大的影响。
结束语
柜内柜外湿度过高都会对高压封闭开关柜的运行状况造成较大的威胁，因此需要做好除湿管理，并建立自动监控系统，观察柜内温度湿度变化，及时发出预警，从而提高管理效率。
参考文献
[1]徐军.湿度对高压封闭开关柜的影响及应对措施[J].南方农机，2018，49 （4）：36.
[2]李元，薛建议，任双赞，等.高压开关柜温湿度分布的三维数值模拟研究[J].电工技术学报，2019，34（24）：5095-5103.
[3]李昊威.论潮湿环境下封闭式高压开关柜防潮[J].农村电气化，2016（10）： 23-24.
關键词：湿度;高压封闭开关柜;应对措施
高压封闭开关柜具有稳定性高、操作便捷且体积小的优势，在开闭站点、配电室以及变电站等场所都有广泛应用。但是由于该设备为了确保使用安全，需要具备高度密闭性，其中使用了大量的有机材料以及绝缘材料，内部组织结构紧密，一旦水汽进入设备中会对其正常运行造成较大的影响[1]。而高压封闭开关柜一旦发生故障，将会对整个电力系统造成直接影响，因此需要重视开关柜的除湿工作。
一、高压封闭开关柜湿度变化原因分析
在目前市政规划方案中，城市开闭站点、配电室以及变电站通常都是敷设在道路两边的电缆沟中，因此容易出现积水的问题，多余水分会通过电缆沟进入开关柜，导致内壁上出现凝露，该现象存在普遍性，导致开关柜内部湿度增加[2]。随着我国城市的快速发展，各种地下管道铺设不断增加，导致电缆沟经常被破坏，雨雪天气容易引起管道渗漏，同时排水系统故障也可能导致电缆沟中积蓄了较多的积水，而电缆入口容易进水，从而导致水汽进入开关柜之中，若不尽早采取有效的干预措施很可能导致内部水汽逐渐增多而引起故障，影响电力系统的运行状况。
二、湿度升高对高压封闭开关柜造成的负面影响
高压封闭开关柜内部水汽过多会导致内壁出现凝露，从而引起开关柜故障的发生，尤其是梅雨季节，故障频发会对整个电力系统运行造成较大的影响，因此需要正确了解湿度升高对高压封闭开关柜造成的负面影响[3]。
1.影响设备运行状况
高压封闭开关柜对于绝缘性能有着较高的要求，当内部湿度不断升高至一定水平时，将影响内部空气绝缘性能。虽然潮湿环境不一定会导致放电电压的快速下降，但是在水汽含量达到一定浓度时，使得开关柜内壁上出现凝露，就会导致电压不稳定，影响设备的运行状况，甚至出现异常放电，诱发安全事故，最好尽早采取有效的除湿措施。
2.影响导体性能
开关柜故障中最常见原因为断路器触头氧化而影响其正常运行，氧化原因主要是由于水汽含量过高引起。断路器触头氧化之后氧化物影响触头的性能，从而影响设备运行。同时会导致电阻降低，使得设备过热，设备过热会影响绝缘材料性能，影响设备的运行。
3.影响绝缘材料性能
高压封闭开关柜内部存在大量绝缘材料，通常是由环氧树脂制作。由于绝缘材料的理化特性决定其容易与水汽结合形成氢键，在潮湿的情况下容易引起电阻降低，从而引发触电情况，如图1所示。空气潮湿度过高可能导致绝缘材料表面存在大量结晶水质，若有杂质进入其中可能发生溶解的情况，绝缘材料温度升高会影响其绝缘性能，且随着粉尘的不断积累，容易引起短路问题。
三、高压封闭开关柜除湿措施
1.柜外除湿措施
高压封闭开关柜要想保持柜内空气干燥，首先就需要解决电缆沟积水问题，为了减少积水可以调整电缆沟的坡度，一般情况下采取10～20°即可预防积水，同时还需要合理设计排水系统，尤其是降雨量较大的地区。室内电缆沟的高度需要超过室外电缆沟高度，一般高出20cm即可预防积水。在设计室内电缆沟时需要合理设置防水墙位置，尽可能隔绝外界积水，并且可以不设置排气扇，在实际调查中发现排气扇发挥的作用不如预期效果好。同时内部还需要安装初始设置，在配合室内空调的使用，从而有效预防室内湿气进入高压封闭开关柜，确保电力系统的正常运行。室内可以安装温度及，同时下雨时要关闭门窗，避免湿冷空气进入室内，经常开窗通风，促进空气流通。梅雨季节前需要检查排水系统的运行情况，确保积水可以顺利排出，避免积水的情况发生。
2.柜内除湿措施
柜内湿气一定要及时排出才能够预防内壁上出现凝露，因此需要确保柜内的空气流通，例如通过母线仓导入干燥空气，并且使用性能好的绝缘材料，避免绝缘材料性能失效。绝缘材料不要使用有机材料，并且要加强定期监测与维护，发生问题之后需要及时排查，监测重点在于室外积水以及柜内湿度，检查设备是否正常运行，开关柜在使用3年之后需要每年进行一次母线检查，确保母线的使用性能。
3.安装自动检测系统
利用物联网技术以及PLC控制器组成在线自动检测设备，能够观察开关柜内温度湿度的变化，进一步提高管理效率，降低事故发生率。自动监测系统目前在变电站中得到了推广应用，并表现出较好的应用价值。
四、案例分析
2020年7月16号，当天为雷雨天气，某变电站一条10kV电线显示B相接地，为了尽早解决故障，公司立即派出检修人员进行设备检查，在故障排查中发现一开关柜内出现放电声音且有火光，在停止该设备工作时发现手车开关已经无法正常使用。打开柜门检查后发现支撑母线B相支持立瓶出现了明显的放电现象，由此确定该部位为故障发生位置。持续放电导致电流互感器短路，引起了保护设备的母线切段动作，手车开关无法正常使用也是由于母线触头温度过高变形引起的。为了确保用户对电能的需求，首先将故障开关柜隔离，使用备用开关柜，在经过一天的检修工作之后，受损设备成功修复，之后进行性能测试。在正式使用之前对I段母线进行耐压测试，发现I段母线的耐压水平达不到相关标准，无法正常使用。并且在实验中观察到随着电压的升高，母线触头盒以及金属边缘出现放电现象。在单独检测触头盒时，耐压水平低于标准值，经检查发现是由于绝缘材料表面潮湿，整体绝缘性能下降，因此需要对开关柜中的触头盒以及母线进行干燥处理。由于触头盒位置拆卸与擦拭不便，因此使用暴风枪轮流吹风干燥处理，在1h之后绝缘性能达到规定范围，可以正常使用。
该变电站位于工业园，之前是耕田，受到周围环境以及园区排水系统不合理的影响，变电站内较为潮湿，尤其是高压室，且室外电缆沟容易出现积水问题。该变电站投入使用时间已经有5年，不完全统计指出同类型事故已经出现4次，在本次事故发生之前，相邻开关柜也发生过一次类似的事故。高压封闭开关柜频繁故障与周围环境湿度有密切的相关性，梅雨季节或电缆沟积水都会导致室内潮湿程度增加，尤其是雷电天气，线路容易因雷电发生接地故障，单相接地会由于电压升高导致设备绝缘损耗程度增加，导致触头盒以及母线支持立瓶容易发生放电致使绝缘击穿故障发生。
湿度过高容易造成高压封闭开关柜体生锈腐蚀，影响设备的使用寿命，同时导致触头生锈降低其使用性能，此外柜内凝露的形成容易引起绝缘击穿事件，对设备运行造成较大的危害，甚至可导致一条线路故障，严重时甚至导致全站故障。故障发生之后，设备容易出现着火的情况，且由于室内空间狭小，设备较多，若不及时灭火容易扩大事故影响范围。高压封闭开关柜抢修难度大且维修时间较长，对整个电力系统运行造成了较大的影响。
结束语
柜内柜外湿度过高都会对高压封闭开关柜的运行状况造成较大的威胁，因此需要做好除湿管理，并建立自动监控系统，观察柜内温度湿度变化，及时发出预警，从而提高管理效率。
参考文献
[1]徐军.湿度对高压封闭开关柜的影响及应对措施[J].南方农机，2018，49 （4）：36.
[2]李元，薛建议，任双赞，等.高压开关柜温湿度分布的三维数值模拟研究[J].电工技术学报，2019，34（24）：5095-5103.
[3]李昊威.论潮湿环境下封闭式高压开关柜防潮[J].农村电气化，2016（10）： 23-24.