凝露造成高低压开关柜的故障分析

凝露造成高低压开关柜的故障分析

张魏，陈国磊，吴伟斌

乐清市电力实业有限公司 325600 浙江 乐清

摘要：高低压开关柜是电力系统中不可缺少的一部分，它的稳定运行对于电力系统的安全和可靠性至关重要。然而，在实际运行过程中，由于环境因素的影响，开关柜可能会出现凝露故障。本文将探讨凝露对高低压开关柜的影响以及如何解决这些故障。具体而言，我们将讨论凝露造成绝缘故障、相间短路故障、机构锈蚀故障以及击穿故障的原因，并提出解决这些故障的方法和措施。

关键词：凝露 高低压开关柜 绝缘故障 相间短路

引言：凝露是指空气中的水蒸气在冷凝器表面形成的液态水珠，通常在高湿度和低温环境下容易发生。在电力系统中，高低压开关柜是关键的电气设备，一旦出现故障会对电力系统的正常运行造成极大的影响。然而，由于环境因素的影响，如潮湿和温度变化等，开关柜内部可能会出现凝露现象，导致设备运行不稳定或发生故障。因此，对凝露造成的高低压开关柜故障进行分析和研究具有重要的实际意义。

1.凝露造成高低压开关柜故障的原因

1.1 凝露造成绝缘故障

凝露对设备绝缘性能的影响是一种常见的故障原因。当高低压开关柜运行在高湿度条件下时，水汽会沉积在设备的表面上，形成凝露。因此，凝露的形成不可避免。凝露会形成导电路径，导致高压设备与接地之间形成导电通路，从而导致设备绝缘破坏。例如，在变压器油箱内，凝露可能会导致放电，使变压器绝缘破坏。再有，高压设备在正常工作时会产生热量，如果设备表面有凝露，就会导致水分蒸发，使设备表面温度降低，从而降低设备的绝缘强度。还有，凝露会在设备内形成液体池，从而导致设备的介质击穿。例如，在电缆中，凝露可能会导致电缆绝缘破坏，从而影响电缆的性能。

1.2 凝露造成相间短路故障

凝露形成在高低压开关柜的绝缘表面上时，会增加绝缘的介电常数，从而导致相间短路故障。具体表现是当凝露形成时，可能会形成导电通路，导致相间短路，从而使电气设备内部绝缘破坏。例如，在电力变压器内部，凝露可能会导致绕组之间发生相间短路。此外，还可能会导致设备绝缘能力降低，从而导致相间短路。例如，在开关柜内，凝露可能会导致开关柜绝缘降低，从而使得设备发生相间短路。还有，当凝露形成时，可能会与设备内部的金属表面发生反应，导致设备内部氧化腐蚀，从而导致相间短路。例如，在电缆终端头内，凝露可能会与金属终端头表面发生反应，导致终端头发生氧化腐蚀，从而导致相间短路。

1.3 气象凝露造成机构锈蚀故障

气象凝露是指空气中的水蒸气在冷凝过程中形成的水滴，通常出现在低温、高湿度的环境中。当机房或开关柜内部温度较低，且湿度较高时，空气中的水蒸气会在设备表面冷凝成水滴，形成凝露。这可能会导致机构锈蚀故障，从而引起高低压开关柜故障。机构锈蚀故障通常是由于凝露中含有的盐分、酸性物质等腐蚀性物质侵蚀了设备表面，导致设备机构部件生锈、腐蚀或者损坏。这会导致机构运动不灵活或者完全卡住，从而导致开关柜无法正常工作。例如，某个变电站的高压开关柜内部湿度较高，加上在降雨天气中未及时排水，导致柜内出现凝露现象。由于凝露中含有盐分，长期作用下，导致开关柜机构部件生锈、腐蚀，进而导致高压开关柜无法正常操作，造成停电事故。

1.4 环境湿度凝露造成击穿故障

环境湿度凝露是指在高低压开关柜的环境湿度较高时，空气中的水蒸气会在设备表面冷凝成水滴，形成凝露。当凝露在高低压开关柜的绝缘表面形成时，可能会导致绝缘性能下降，从而使得设备易受到高电压的影响，最终导致击穿故障。例如，在高压开关柜中，凝露可能会在绝缘子表面形成，从而使绝缘子表面的电场强度增加。当电场强度达到材料的破坏电场强度时，绝缘子就会发生击穿，导致高压开关柜的故障。另外，湿度凝露还可能会导致绝缘表面积聚电荷，使得电场强度分布不均匀，从而进一步增加了击穿的风险。

2.凝露造成故障的处理方案及措施

2.1 解决凝露造成绝缘故障措施

凝露会对设备的绝缘性能产生严重的影响，降低其电气绝缘强度，从而增加了设备发生电气故障的风险。为了解决凝露造成的绝缘故障，先要保持开关柜内部干燥。保持开关柜内部干燥可以减少凝露的形成。可以在开关柜内安装干燥剂或者加热设备，以保持开关柜内部的相对湿度低于50%。例如，在某工厂中，他们通过安装电热毯的方式，在开关柜的下部区域加热，避免了凝露的产生，减少了开关柜故障的发生率。其次，改善开关柜的通风条件可以减少空气中的水蒸气进入开关柜内部。可以增加开关柜的通风口或者安装通风设备，使得开关柜内部的空气流动更加畅通[1]。例如，在某电力公司中，他们通过在开关柜上部安装通风扇的方式，增加了开关柜的通风量，减少了开关柜内部的湿度，避免了凝露的产生。还有，在设计和制造开关柜时，可以选择具有良好绝缘性能的材料。例如，使用玻璃纤维增强塑料(GFRP)等材料可以提高开关柜的绝缘性能，减少凝露产生的机会。

2.2 解决凝露造成相间短路及机构锈蚀故障措施

凝露造成相间短路及机构锈蚀故障是高低压开关柜中常见的问题，可能会导致开关柜损坏、电气设备失效，甚至引起火灾等安全事故。针对凝露造成相间短路及机构锈蚀故障，定期清洁是比较常见和有效的措施。定期清洁高低压开关柜内部的设备和机构，特别是对于易受凝露影响的部位进行重点清洁和保养，如接线端子、绝缘子等[2]。清除潮湿、污浊的部分，防止湿气影响电气设备正常运行。再有，还可以在高低压开关柜内部，使用防护罩对部位进行保护，避免受到潮湿空气的影响，保护设备和机构的安全。例如，一家工厂给室外的高低压开关柜安装了定制的防护罩，将它进行全面保护，避免受到潮湿空气的侵袭，从而保护设备和机构的安全。这些防护罩采用了特殊的材料，具有防水、防尘、防紫外线等功能，可以有效地防止外界气候对高低压开关柜的影响，延长设备的寿命。

 2.3 解决环境湿度凝露造成击穿故障措施

对于电子设备来说，环境湿度凝露可能会导致击穿故障，严重影响设备的正常运行。因此，针对环境湿度凝露造成击穿故障可以采取的措施有以下几个，第一，加强设备的绝缘性能。这就要求使用防水防潮的材料，以及使用合适的绝缘材料和涂层来提高绝缘性能，从而防止湿度凝露造成电气设备的击穿故障。例如，在高低压开关柜内部安装绝缘垫和绝缘管，以及使用防水防潮的绝缘涂层来提高绝缘性能。同时，选择符合国家标准的合适绝缘材料，如硅橡胶、聚氨酯等，可以有效提高设备的绝缘性能[3]。第二，控制环境湿度。这要求在设备安装位置或设备周围设置湿度监测器，并通过加热、通风、降温、除湿等方法控制环境湿度。例如，在机房中可以使用空调和除湿器来控制湿度，在工厂车间中可以使用通风和加热来控制湿度。同时，还应定期检查湿度监测器的工作状态，确保其正常工作并及时调整控制方法，以保证设备的正常运行。第三，保持开关柜的良好密封性能，减少潮湿空气进入内部的可能性。这就要求定期检查开关柜的密封圈和门缝等，如果发现有磨损或松动的情况，及时更换或修理。例如，可以使用手持式压差计或者烟雾测试器检测开关柜的密封性能。检查时可以检查开关柜门缝、密封圈、压板等部位，如果发现磨损或者松动的情况，就需要及时更换或者修理[4]。对于门缝松动的情况，可以采用加垫密封条或者调整门缝位置的方法进行修理。

结束语：

高低压开关柜在使用过程中可能会出现凝露故障。这些故障可能会导致设备受损或损坏，并且可能会对电力系统的稳定性和可靠性产生负面影响。为了避免这些故障的发生，应采取相应的措施和方法，如在高湿度环境下运行开关柜时使用防潮剂、在设计和制造开关柜时考虑减少凝露形成的可能性、在对开关柜进行维护时及时清除设备表面上的凝露等。只有这样，才能保证高低压开关柜的正常运行和电力系统的安全稳定。

[1]李飞,薛颖.高低压开关柜的智能制造技术分析[J].集成电路应用,2022,39(04):136-137.

[2]刘高强,闫海彬.高低压开关柜智能制造探究[J].电子世界,2021(04):50-51.

[3]段均祥.高低压开关柜的自动控温系统[J].电子测试,2018(07):101-102.

[4]仲文锦.凝露造成高低压开关柜的故障分析[J].装备制造技术,2017(01):186-187+194.