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高压开关柜凝露产生的原因(开关柜凝露试验)

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-01-24 09:33:54
导读

当静止空气的温度下降到空气不能再将悬浮在其中的水蒸气保持为气体时,就会发生冷凝或露水。当开关设备中发生凝露时,产生的冷凝液体与灰尘和其他污染物结合,一般都会在绝缘表面产生有害的沉积,产生的半导体薄膜会导致蠕变路径的一部分形成“短路”,绝缘体阻抗降低,增加漏电流并导致漏电。除了这种半导体薄膜的问题外,湿气也可以被许多类型的绝缘体吸收。由于绝缘产品和表面处理技术的改进,这已经不像以前那么严重了,但最好

当静止空气的温度下降到空气不能再将悬浮在其中的水蒸气保持为气体时,就会发生冷凝或露水。当开关设备中发生凝露时,产生的冷凝液体与灰尘和其他污染物结合,一般都会在绝缘表面产生有害的沉积,产生的半导体薄膜会导致蠕变路径的一部分形成“短路”,绝缘体阻抗降低,增加漏电流并导致漏电。

除了这种半导体薄膜的问题外,湿气也可以被许多类型的绝缘体吸收。由于绝缘产品和表面处理技术的改进,这已经不像以前那么严重了,但最好的做法还是用防电痕密封剂密封绝缘体的所有毛边,以最大限度地减少水分吸收。

当温暖潮湿的静止空气与寒冷的表面接触时,就会发生冷凝。冷表面将空气冷却到露点以下,结果是凝露。为了控制凝露问题,一种常见的方法是保持相对于环境温度的升高。通常,只有当内部相对湿度为 65% 或更高时,才会将凝露视为问题。经验发现,将内部温度提高 10°C 可以缓解该问题。10°C 的温度升高可确保空气流动,并在大多数情况下防止开关设备接近露点。

室外非隔热设备最容易发生凝露。当设备的外板暴露在较冷的空气中时,冷却的板可能会导致湿气凝结在内表面。以下设计将这种冷凝可能性降到最低。

• 为了控制潮湿空气的进入,只有在必要时才应使用通风,以将温升保持在可接受的设计限值以下。

• 板式加热器用于通过补充通电设备中自然存在的热量来提高外壳内的温度。由电流引起的开关设备钢板中的感应涡流加热和由电流路径的阻抗引起的电阻加热相结合,在外壳内部产生热量。

• 只要有大电流流动,负载电流产生的热量就足够了。500 安培负载电流流经 1250 安培额定设备的垂直部分将导致内部温升 11°C。但是,只有 200 安培的电流会导致温升低于 2°C,因此必须使用板式加热器来保持露点控制。

• 还必须特别注意带有室外通风、蒸汽屏障的汇流管和室外开关设备的电缆隔室。在所有这些情况下,靠近金属板的内部温度受外部温度变化的影响很大。

露点和相对湿度的定义

什么是“露点和相对湿度”?

“空气越暖,它所能容纳的水蒸气就越多”。露点是衡量空气中实际含有多少水蒸气的指标。相对湿度是空气中水量与空气在测量温度下所能容纳的水量做比较。

空气温度 C / 这个空气温度下的水蒸气

30度 / 每立方米空气30克

20度 / 每立方米空气17克

10度 / 每立方米空气9克

这些数字适用于海平面压力下的空气,是基于多年来的测量结果。

现在,让我们看看露点和相对湿度是如何工作的。想象一下,在下午 3:00,您测量 30°C 的气温,并测量每立方米空气 9 克的湿度。如果这种空气冷却到 10°C 而没有添加或带走水蒸气会发生什么?当冷却到 10°C 时,空气变得饱和;也就是说,它每立方米不能容纳超过 9 克的水蒸气。将空气稍微冷却一点,它的水蒸气就会开始凝结形成露水。

回到下午 3:00,当进行测量时,我们可以说空气的露点为 10°C。也就是说,如果这种特殊的空气在地面冷却到 10°C,它的湿度就会开始凝结形成露水。相对湿度呢?下午 3:00 时,空气中每立方米空气含有 9 克水蒸气。我们将 9 除以 30 再乘以 100 得到 30% 的相对湿度。空气中实际上含有它在当前温度下所能容纳的水蒸气的 30%。将空气冷却至 20°C。现在我们将 9 克水蒸气(空气中的实际蒸气)除以在新温度下可以保持的蒸气量 17,再乘以 100 得到大约 53% 的相对湿度。最后,当空气冷却到 10°C 时,我们将 9 除以 9 再乘以 100,得到 100% 的相对湿度。空气现在有尽可能多的蒸汽,它可以在新的温度下保持。

对于开关设备给出以下指导方针,以尽量减少凝露的可能性:

可以在每个电缆和断路器隔室中安装两个 125 瓦的板式加热器,用于:

24kV 和40.5kV 户内开关设备

7.2kV 和12kV 户外开关设备

12kV 户内开关设备,电流互感器比为 200:5 或更小时,安装在绝缘套管上。这是为了补偿由于低工作电流和较低的相关涡流和导体电阻加热效应而导致的热量和空气流动不足。


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